Corrientes de convección

Convección térmica

Seguramente has oído sobre las corrientes de convección cuando hemos hablado de las diferentes capas de la Tierra. Cuando hablamos de corrientes de convección del interior de la tierra estamos hablando de las diferencias de densidades de los materiales que componen el manto terrestre. También existen corrientes de convección como fluidos que van moviéndose porque hay diferencias de temperatura.

En este artículo vamos a contarte todo sobre ello.

Qué son las corrientes de convección

Corrientes de convección en aceite

Cuando nos encontramos con fluidos que se van desplazando y moviéndose porque hay una diferencia de temperatura o densidad tenemos las corrientes de convección. Para que existan este tipo de corriente es tiene que haber un fluido ya sea líquido o gas. Esto es debido a que las partículas dentro de un sólido están fijas y no se desplaza, por lo tanto, no pueda ver un flujo por diferencias tanto de temperatura como de densidades.

La diferencia que haya entre las temperaturas de una zona u otra dentro de un mismo material es lo que hace que exista una transferencia de energía de un área mayor a otra menor. La convección tiene lugar hasta que existe un equilibrio por completo. Cuando este proceso ocurre por una transferencia de calor se van formando corrientes de materia que se desplazan de un lugar a otro. Por ello, también se considera un proceso de transferencia masiva.

Las corrientes de convección que ocurren de forma natural se les llama también convección libre. Si por ejemplo, está convección tiene lugar dentro de un aparato como puede ser un ventilador o una bomba, se le llama la convección forzada.

Por qué se forman las corrientes de convección

Corrientes de conveccion

Este tipo de fenómenos tiene lugar por una diferencia de temperatura que hace que las partículas se mueva creando una corriente. Esta corriente también se puede dar cuando hay una diferencia de densidad. Normalmente del flujo va en sentido desde donde hay mayor temperatura o densidad hasta donde hay menos temperatura y densidad. Estas corrientes de convección también tienen lugar en el aire. Los flujos de presión atmosférica soplan en sentido desde donde hay más densidad hacia donde hay menos. En el caso de las tormentas una zona de bajas presiones será el objetivo de la dirección del viento.

Esto es lo que hace que una zona de bajas presiones pueda convertirse en un lugar donde hayan precipitaciones e incluso tormentas. Cuando una corriente transfiere calor de la zona de alta energía a la de baja energía se produce esta convección. En los gases y en el plasma arena y central temperatura que también conduce a regiones de mayor y menor densidad, donde los átomos y moléculas se va moviendo para poder rellenar las áreas que están más vacías. Se puede decir de una forma resumida que los fluidos calientes van subiendo mientras los fríos se van hundiendo de una forma continua.

Esto ocurrirá así de forma natural a no ser que exista una fuente de energía, como puede ser la luz solar o una fuente de calor, que cambie el rumbo de estas corrientes. Las corrientes de convección tienen lugar hasta que las temperaturas hora densidades sean uniformes. Que las temperaturas y las densidades eran completamente uniformes en las capas de la Tierra es más complicado. Esto es debido a que la corteza continental está en continua creación y destrucción, por lo tanto, sexta continuamente incorporando materiales de distinta temperatura y densidad al manto terrestre. Por no mencionar de las temperaturas en el interior del núcleo interno.

Los materiales en el núcleo interno de nuestro planeta son sólidos debido a la fuerte presión que existe en el centro. El núcleo externo, por otro lado, tiene materiales fluidos debido a que, aunque las temperaturas son muy altas, no existe una presión tan potente.

Debido a esta introducción de materiales de forma continua y una diferencia de temperatura y densidad es tan altas, existen las llamadas corrientes de convección del manto y son las causantes del movimiento de la tectónica de placas.

Algunos ejemplos

Para poder poner algunos ejemplos que haga ver todo esto mucho más claro vamos a describir lo siguiente: muchos científicos analizan las fuerzas que actúan sobre un fluido para poder categorizarlas y comprender la convección. Estas fuerzas puede incluir a la gravedad, la tensión superficial, los campos electromagnéticos, las vibraciones, las diferencias de concentración y la formación de enlaces entre moléculas. Estas corrientes de convección pueden modelarse y describirse empleando distintas ecuaciones de transporte escalar.

Un ejemplo de corriente de convección puede ser la que se produce en el agua hirviendo dentro de una olla. En cuanto se agreguen unos pocos guisantes o trozo de papel para rastrear el flujo actual se puede ver como la fuente de calor en la parte interior de la hoya va calentando el agua y le otorga energía haciendo que las moléculas se muevan de una forma más rápida. Cuando se introduce el material a una baja temperatura afecta también a la densidad del agua. A medida que el agua se va desplazando hacia la superficie deja parte de energía que se escape en forma de vapor. La evaporación va enfriando la superficie lo suficiente como para que algunas moléculas vuelvan a hundirse hacia el fondo de la olla.

Otro ejemplo de corriente de convección de aire caliente es el que se da en una casa cuando el aire asciende por el techo o el ático de una casa. Esto es debido a que el aire caliente es menos denso del aire frío por lo que tiende a ascender. Como hemos mencionado antes, también podemos verlo con el viento. La luz solar y la radiación calienta el aire de la atmósfera estableciendo una diferencia de temperatura que hace que el aire se vaya moviendo. Mientras más pronunciada sea la diferencia de temperaturas entre una zona y otra mayor será el régimen de vientos. Esto es debido a que más cantidad de aire se desplazará desde la zona de más presión a la de menos presión.

Espero que con estos ejemplos haya quedado mucho más claro lo qué son las corrientes de convección.

Sé el primero en comentar

Deja tu comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

*

*

  1. Responsable de los datos: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalidad de los datos: Controlar el SPAM, gestión de comentarios.
  3. Legitimación: Tu consentimiento
  4. Comunicación de los datos: No se comunicarán los datos a terceros salvo por obligación legal.
  5. Almacenamiento de los datos: Base de datos alojada en Occentus Networks (UE)
  6. Derechos: En cualquier momento puedes limitar, recuperar y borrar tu información.

¿Aún no tienes una estación meteorológica?
Si te apasiona el mundo de la meteorología, hazte con alguna de las estaciones meteorológicas que te recomendamos y aprovecha las ofertas disponibles:
Estaciones meteorológicas