convezione
convezione
Trasmissione del calore tipica dei fluidi (gas, liquidi, plasmi), che si verifica se in essi esiste un gradiente di temperatura e nello stesso tempo non siano soddisfatte le condizioni di equilibrio meccanico; il trasferimento avviene attraverso movimenti macroscopici di materia nel mezzo interessato alla propagazione (moti convettivi o correnti convettive). Se un fluido viene riscaldato, le sue parti più vicine alla sorgente di calore si portano a temperatura più elevata delle altre determinando così, in esse, una diminuzione di densità. In tal modo ha origine la formazione di correnti fredde dirette verso le zone calde, mentre in quest’ultime si formano correnti di fluido caldo che si dirigono, in senso opposto alle prime, verso le zone più fredde. Il fenomeno si verifica in modo analogo nel caso in cui il fluido, anziché riscaldato, venga raffreddato. Lo scambio termico avviene in modo quantitativamente diverso se il moto del fluido è laminare oppure turbolento. In un moto laminare estremamente semplificato − per es., un fluido che scorre lentamente su una superficie orizzontale posta a temperatura diversa dalla sua − il movimento può essere così regolare che lo scambio termico è regolato da fenomeni di conduzione. Nel regime di moto turbolento − se, per es., la velocità del fluido è aumentata o sussistono differenze di temperatura elevate − le linee di corrente non sono più continue e si formano vortici di varia grandezza e forma che favoriscono il mescolamento del fluido, consentendo il trasporto di calore mediante trasferimento di materia da uno strato all’altro. I moti convettivi possono stabilirsi spontaneamente (per es., sotto l’azione di campi esterni come la gravità) e pertanto si parla di convezione naturale, oppure possono essere provocati artificialmente (per es., con pompe), nel qual caso si parla di convezione forzata. La convezione è di grande importanza in molti fenomeni naturali, quali la circolazione atmosferica e le correnti marine.