Segurament has sentit sobre les corrents de convecció quan hem parlat de les diferents capes de la Terra. Quan parlem de corrents de convecció de l'interior de la terra estem parlant de les diferències de densitats dels materials que componen el mantell terrestre. També hi ha corrents de convecció com fluids que van movent-se perquè hi ha diferències de temperatura.
En aquest article anem a explicar-te tot sobre això.
Què són els corrents de convecció
Quan ens trobem amb fluids que es van desplaçant i movent-se perquè hi ha una diferència de temperatura o densitat tenim els corrents de convecció. Perquè hi hagi aquest tipus de corrent és ha d'haver un fluid ja sigui líquid o gas. Això és a causa que les partícules dins d'un sòlid estan fixes i no es desplaça, per tant, no pugui veure un flux per diferències tant de temperatura com de densitats.
La diferència que hi hagi entre les temperatures d'una zona o una altra dins d'un mateix material és el que fa que hi hagi una transferència d'energia d'una àrea major a una altra menor. La convecció té lloc fins que hi ha un equilibri del tot. Quan aquest procés ocorre per una transferència de calor es van formant corrents de matèria que es desplacen d'un lloc a un altre. Per això, també es considera un procés de transferència massiva.
Els corrents de convecció que ocorren de forma natural se'ls crida també convecció lliure. Si per exemple, està convecció té lloc dins d'un aparell com pot ser un ventilador o una bomba, se l'anomena la convecció forçada.
Per què es formen els corrents de convecció
Aquest tipus de fenòmens té lloc per una diferència de temperatura que fa que les partícules es mogui creant un corrent. Aquest corrent també es pot donar quan hi ha una diferència de densitat. Normalment de el flux va en sentit des d'on hi ha major temperatura o densitat fins on hi ha menys temperatura i densitat. Aquests corrents de convecció també tenen lloc en l'aire. Els fluxos de pressió atmosfèrica bufen en sentit des d'on hi ha més densitat cap a on n'hi ha menys. En el cas de les tempestes una zona de baixes pressions serà l'objectiu de la direcció de vent.
Això és el que fa que una zona de baixes pressions pugui convertir-se en un lloc on hagin precipitacions i fins i tot tempestes. Quan un corrent transfereix calor de la zona d'alta energia a la de baixa energia es produeix aquesta convecció. En els gasos i en el plasma sorra i central temperatura que també condueix a regions de major i menor densitat, on els àtoms i molècules es va movent per poder omplir les àrees que estan més buides. Es pot dir d'una manera resumida que els fluids calents van pujant mentre els freds es van enfonsant d'una forma contínua.
Això passarà així de forma natural llevat que hi hagi una font d'energia, com pot ser la llum solar o una font de calor, que canviï el rumb d'aquests corrents. Els corrents de convecció tenen lloc fins que les temperatures hora densitats siguin uniformes. Que les temperatures i les densitats eren completament uniformes en les capes de la Terra és més complicat. Això és degut al fet que l'escorça continental està en contínua creació i destrucció, per tant, sisena contínuament incorporant materials de diferent temperatura i densitat a el mantell terrestre. Per no esmentar de les temperatures a l'interior de l'nucli intern.
Els materials en el nucli intern del nostre planeta són sòlids a causa de la forta pressió que hi ha al centre. El nucli extern, d'altra banda, té materials fluids a causa que, tot i que les temperatures són molt altes, no hi ha una pressió tan potent.
A causa d'aquesta introducció de materials de forma contínua i una diferència de temperatura i densitat és tan altes, hi ha les anomenades corrents de convecció de l'mantell i són les causants de el moviment de la tectònica de plaques.
alguns exemples
Per poder posar alguns exemples que faci veure tot això molt més clar anem a descriure el següent: molts científics analitzen les forces que actuen sobre un fluid per poder categoritzar-i comprendre la convecció. Aquestes forces pot incloure a la gravetat, la tensió superficial, els camps electromagnètics, les vibracions, les diferències de concentració i la formació d'enllaços entre molècules. Aquests corrents de convecció poden modelar i descriure emprant diferents equacions de transport escalar.
Un exemple de corrent de convecció pot ser la que es produeix en l'aigua bullint dins d'una olla. Quant s'agreguin uns pocs pèsols o tros de paper per rastrejar el flux actual es pot veure com la font de calor a la part interior de la foia va escalfant l'aigua i li atorga energia fent que les molècules es moguin d'una manera més ràpida . Quan s'introdueix el material a una baixa temperatura afecta també la densitat de l'aigua. A mesura que l'aigua es va desplaçant cap a la superfície deixa part d'energia que s'escapi en forma de vapor. L'evaporació va refredant la superfície prou com perquè algunes molècules tornin a enfonsar cap al fons de l'olla.
Un altre exemple de corrent de convecció d'aire calent és el que es dóna en una casa quan l'aire puja pel sostre o l'àtic d'una casa. Això és degut a que l'aire calent és menys dens de l'aire fred pel que tendeix a ascendir. Com hem esmentat abans, també podem veure-ho amb el vent. La llum solar i la radiació escalfa l'aire de l'atmosfera establint una diferència de temperatura que fa que l'aire es vagi movent. Mentre més pronunciada sigui la diferència de temperatures entre una zona i una altra més gran serà el règim de vents. Això és degut a que més quantitat d'aire es desplaçarà des de la zona de més pressió a la de menys pressió.
Espero que amb aquests exemples hagi quedat molt més clar el què són els corrents de convecció.