La convección es uno de los métodos más populares de transferencias de calor entre materiales. Este término, conocido en el latín como “el arte de transportar”, contempla que el objeto o sustancia de mayor temperatura lleve algunos grados al otro material.
Para la realización de este proceso natural amerita la presencia de dos elementos líquidos, dos sustancias gaseosas o un líquido y un gas. Pero la característica vital es que se encuentren a temperaturas diferentes, para que uno pueda intentar equilibrar los valores físicos del otro.
Al proceso en el cual se transfiere la calentura de un cuerpo al otro, tras mantenerse en contacto directo, se le llama más comúnmente “flujo de calor”. Ello sucede a través del movimiento molecular, que se desarrolla de forma natural.
En otras palabras, el procedimiento convectivo sirve como una especie de vehículo para lograr traspasar características como masa o calor de un elemento a otro.
Tipos de convección
El flujo convectivo puede desarrollarse de maneras diferentes, de acuerdo a la forma en la cual se relacionan los materiales y a la rapidez molecular que se maneje entre ellos.
A continuación, la clasificación básica:
1. Natural
Esto es lo que ocurre cuando el fluido se mueve por sí mismo, sin ser coaccionado por agentes externos o motivado por el individuo. Un ejemplo es cuando se abre una ventana y entra el aire por ella.
2. Forzada
Es el proceso que ocurre cuando un material es llevado a reaccionar de una forma específica, normalmente con algún objeto externo que obligue a la transferencia. Como ejemplo se encuentra el uso de un aire acondicionado o un ventilador para enfriar algo.
3. Difusión
Es el procedimiento que se desarrolla cuando las moléculas de la sustancia en cuestión tienen un movimiento de tipo aleatorio, que hace más lenta la transmisión de temperatura.
4. Advección
Este sistema contempla la movilización de una cantidad significativa de fluidos, que tiende a ocupar la interferencia de elementos adicionales. El lado positivo de este mecanismo es que los resultados se ven mucho más rápido.
Ejemplos cotidianos del proceso de convección
1. Agua hervida
Cuando se pone a hervir agua en una olla, el líquido que está en el fondo se calienta más rápido que el resto por estar más cerca de la llama de la cocina o estufa.
Después esta se expande en el recipiente y logra un nivel mejor de densidad, que hace que el agua más fría se ubique en el fondo del envase, y experimente el mismo proceso que hará que todo el líquido alcance una temperatura alta.
2. Aire acondicionado
Los aires acondicionados funcionan en la parte superior de las habitaciones. Ello es para que el aire caliente suba a la unidad de refrigeración y sea reemplazado por aire frío, que es el que permanecerá en el espacio cerrado en cuestión.
Consideraciones adicionales sobre la convección
Hay una fórmula, promovida inicialmente por el físico Isaac Newton, que se relaciona de forma directa con estas premisas.
La famosa “Ley de enfriamiento de Newton” dice que cuando la diferencia de calor entre dos cuerpos no es tan grande, la transferencia energética es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.
En otro orden de ideas, la de la transferencia energética de calor no es la única manera de abordar este concepto. En el área de la meteorología, se puede llamar así al flujo o movimiento del aire en sentido vertical.
Al igual que en su otra aplicación, este es un proceso natural que ocurre a partir de la acción de los rayos del sol, que calientan la superficie terrestre y, posteriormente, las capas de aire.
