Convección es un proceso de transmisión de calor que se produce por el movimiento interno de un líquido, como aire o agua. La convección surge cuando hay una gradiente de temperatura en un fluido. De esta forma, las regiones más cálidas de este, que son menos densas que el resto, se mueven dando lugar a corrientes de convección ascendentes. El resto del fluido que se encuentra a menor temperatura tiende a “bajar”, ya que su densidad es un poco mayor.
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Transmisión de calor por convección
LA convección, también conocido como conveccióntérmico, surge de la tendencia que presentan la mayoría de los fluidos cuando se calientan: se vuelven expandir, convirtiéndose menosdenso. LA diferenciaendensidad hace el fluido ascender gracias a la acción de la fuerza de flotabilidad. El movimiento convectivo tiene lugar hasta que todo el fluido está debajo de él. temperatura.
Además de la convección natural, que se produce gracias a la flotabilidad, existe la
convecciónforzado. En este se bombea el aire frío, mientras que el aire caliente baja, como cuando ponemos un ventilador de techo para enfriar una habitación.A diferencia de otros procesos de transferencia de calor, en convección el transferencia masiva, ya que el calor es transmitido por el fluido en movimiento. Además del proceso de convección, existen otros dos procesos de transferencia de calor: conducción y radiación.
La convección térmica solo puede ocurrir en dentro de un fluido que está sujeto a la acción del gravedad, tal que el flotabilidad ser capaz de “bombear” el fluido menos denso hacia arriba. Durante su ascenso, el fluido tiende a dar calor a su entorno, por lo que su densidad aumenta gradualmente, provocando que vuelva a hundirse.
El proceso de convección se puede observar durante el calentamiento de agua y es también uno de los principales responsables de la desplazamiento de masas de aire que ocurre en la atmósfera de la Tierra.
Fórmula de convección térmica
La fórmula utilizada para calcular la transferencia de calor por convección térmica viene dada por la ley de enfriamiento de Newton. Esta ley establece que la tasa de transferencia de calor es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y su entorno. Verificar:
Q - calor (J)
t - intervalos de tiempo)
H - coeficiente de transferencia térmica (W / m²K)
LA - área de transferencia de calor (m²)
TSUPAG - temperatura de la superficie del fluido (K)
TAMB - temperatura ambiente (K)
En el caso de la convección, el coeficienteentransferirtérmico (h) está relacionado con una gran cantidad de variables, como la viscosidad del fluido y la conductividad térmica. Sin embargo, en la mayoría de los casos, es posible suponer que H es una función que depende directamente de la diferencia de densidad del fluido, causada por su expansión térmica.
Vea también: ¿Qué es el equilibrio térmico?
ejemplos de convección
Mira algunos ejemplos:
Tú calentadores se instalan cerca del suelo de las habitaciones ya que la densidad del aire caliente es menor que la densidad del aire frío, lo que hace que el aire que sale del calentador se eleve, elevando la temperatura del conjunto el cuarto.
O aire condicionado se instala en la parte superior, por lo que el aire frío que inyecta en la habitación tiende a descender, gracias a su densidad.
Tú ventiladores de escape, habituales en mercados y almacenes, se utilizan para que el aire caliente que asciende pueda circular hacia el exterior de los edificios, manteniéndolos frescos.
O material magmático (lava) se mueve dentro del manto de la Tierra y es expulsada por los volcanes debido a las corrientes de convección.
LA radiación solar evapora el agua, este vapor se eleva y se condensa al alcanzar grandes alturas, dando lugar a nubes de lluvia.
Vea también: Dilatación superficial: fórmula, experimento, ejercicios.
conducción y radiación
Consulte las principales características de los demás procesos de transferencia de calor:
Conduciendo: ocurre cuando hay contacto entre las superficies de diferentes cuerpos y sólidos en el interior. En este proceso no hay transferencia de masa, sino el "contacto" entre las moléculas de interfaz que intercambian energía entre sí. Cuando pisamos asfalto caliente, o un piso de cerámica, la mayor parte del calor es transferido por el proceso de conducción.
Radiación: es el proceso de transferencia de calor que se produce por la emisión de ondas electromagnéticas, siendo el principal el infrarrojo. Cuando hace mucho calor, algunos cuerpos se vuelven incandescentes y comienzan a emitir luz visible en frecuencias cercanas al rojo, amarillo e incluso azul, como ocurre durante la quema de gas de cocina.
Por mí. Rafael Helerbrock
