A definição de uma célula de convecção

Uma célula de convecção é um sistema no qual um fluido é aquecido, perde densidade e é forçado a uma região de maior densidade. O ciclo se repete e um padrão de movimento se forma. As células de convecção na atmosfera da Terra são responsáveis ​​pelo sopro do vento e podem ser encontradas em uma variedade de outros fenômenos naturais e feitos pelo homem.

A convecção, junto com a condução e a radiação, é um dos três métodos de transferência de calor. A convecção ocorre por meio do movimento real da matéria. Isso significa que a convecção só pode ocorrer em gases, líquidos e plasma - não em matéria sólida. Um bom exemplo de convecção está em um balão de ar quente. À medida que o ar no balão é aquecido, as moléculas que o compõem se espalham. Isso leva a um aumento no volume do ar, o que leva a uma diminuição da densidade. A matéria densa se move para uma matéria menos densa sempre que tem uma chance. O ar quente no balão é empurrado para cima pelo ar mais frio da atmosfera circundante, levando o balão consigo.

A convecção natural ocorre quando o movimento é inteiramente devido a diferenças de densidade entre matéria quente e fria. A convecção forçada acontece quando outra força, como um ventilador ou bomba, contribui para o movimento.

Uma fonte de calor é necessária para a formação de uma célula de convecção. O fluido é aquecido pela fonte de calor e é afastado. O fluido então começa a perder calor e, inevitavelmente, esfria. Essa matéria mais fria e densa é forçada de volta à fonte inicial de calor pelo fluxo de matéria recém-aquecida. Um sistema de movimento se forma, chamado de célula de convecção. O fluido continuará a se mover enquanto a fonte de calor estiver presente.

As células de convecção ocorrem na atmosfera da Terra em escalas pequenas e grandes. A brisa do mar, por exemplo, pode ser resultado de uma célula de convecção. A água retém o calor melhor do que a terra. Isso significa que, quando o sol nasce, o ar na terra se aquece mais rapidamente do que o ar acima da água. Uma área de baixa densidade se forma sobre a terra. O ar de alta densidade da água procura substituí-lo, criando uma brisa do oceano. À noite acontece a mesma coisa, mas ao contrário. Em uma escala maior, o ar é aquecido por temperaturas mais altas no equador, sobe e se espalha para o norte e para o sul em direção aos pólos, onde é resfriado.

As células de convecção são responsáveis ​​por fazer o macarrão subir e afundar em uma panela de água fervente. Uma das forças que contribui para a erupção de lava de um vulcão é a convecção. Células de convecção podem até ser encontradas no sol.