Convecção

O calor pode se deslocar por três maneiras: condução, convecção ou radiação. Como por exemplo, a água a ferver na panela ou o ar quente que ascende no asfalto em pleno Verão, exemplificam a convecção. No aquecimento, ao fogão, de uma panela com água, o calor faz com que as moléculas de água do fundo se movam mais rápida e desordenadamente. A água do fundo aquece, expande-se e sobe, para ser substituída pela água mais fria que está por cima. Quando aquecida chega ao topo, arrefece e afunda-se novamente, para ser substituída pela água que acaba de ser aquecida no fundo. Ciclos de aquecimento e arrefecimento contínuos formam as correntes de convecção.

Para que se formem estas correntes é necessário atingir um estado de equilíbrio, em que o calor aplicado à água, na parte inferior da panela, é transportado para cima, pela ascensão de material mais quente e leve, enquanto uma quantidade equivalente de material mais frio e denso se afunda. É necessário também, que se ultrapasse um certo gradiente crítico de temperatura entre o fundo e o cimo, de maneira a que as diferenças de densidade se possam sobrepor à resistência de factores internos no seio do fluído.

Modelos de convecção

Fig.2

Fig.3

Esclarecendo a Fig.3, podemos afirmar que a subida da temperatura provoca a expansão do material, aumentando o seu volume e diminuindo a sua densidade, levando a que esse material aquecido ascenda. Posteriormente, a perda de calor para o meio traduz-se por uma diminuição de temperatura e volume, e consequente movimento de descida para ocupar o espaço deixado livre por material que ascendeu. O movimento das placas tectónicas deve-se essas correntes de convecção.

http://domingos.home.sapo.pt/tect_placas_5.html

                                                                                   http://paleolisboa.com/ga_sismologia_conveccao.htm

Fig.2 Esquema demonstrativo de um mecanismo de transporte das placas, que exemplifica as correntes de convecção térmica no interior da Terra. Por exemplo, o calor radioactivo acumulado no interior da Terra e não completamente dissipado pelo vulcanismo será suficiente para aquecer as camadas do manto e gerar correntes de convecção térmica ascendentes, semelhantes às que se formam com a água a ferver, que transportam as placas por arrastamento ("efeito de correia").