Calor 1. Mecanismos

Convección

La  experiencia de  la  figura nos demuestra que el agua es una sustancia muy mala conductora del calor. Esta propiedad es general para todos los líquidos a excepción del mercurio. Sin embargo aplicando calor en la parte inferior de una olla que contiene agua, se puede calentar toda la masa líquida. ¿Cuál es la razón de que se pueda hacer eso siendo el agua tan mala conductora? Estudiemos el fenómeno de cerca.

Las porciones que se hallan en contacto con el fondo caliente se calientan. Se ha visto que, al calentarse el agua (o una substancia cualquiera a excepción de la propia agua, entre 0°C y 4°C), su densidad disminuye, de modo tal que las porciones calientes ascienden en el seno de las más frías siendo reemplazados por ellas y de este modo todo el líquido se calienta. Esto explica perfectamente la experiencia de la figura anterior, pues el agua caliente, menos densa, no desciende en el seno de la fría más densa. Esta aplicación está apoyada por la existencia de corriente en los fluidos (líquidos y gases) en cuyo interior existen diferencias de temperaturas.

¿En  qué  difiere  este mecanismo de propagación  del calor  del  que llamamos   conducción?  En  ese  caso el  calor  se   trasmitía   de   una  zona de un cuerpo a otra sin movimiento de las partículas del cuerpo.   En cambio,  en este  caso,  la propagación se realiza mediante el transporte de  partículas  de fluidos de un punto a otro del cuerpo. Esta manera de propagarse  el calor se llama convección.

Es evidente que  sólo en los gases y  líquidos (fluidos)  pueden producirse corrientes de  convección,  pues en los sólidos las  distintas  porciones  mantiene posiciones recíprocas fijas.

La convección es el método por el que se propaga principalmente el calor en los fluidos dado que se trata de cuerpos muy malos conductores. Para evitar, por ejemplo, que el aire transmita calor, basta con evitar que se mueva, y por este motivo una capa de aire en reposo es uno de los aisladores más perfectos. Los vientos son grandes corrientes de convección en la atmósfera.

Una aplicación interesante de la convección se tiene en los dispositivos de calefacción de habitaciones. El agua de la caldera, más caliente, asciende por la tubería y la de los tubos más fríos, desciende a la