Qu'est-ce que le transfert de chaleur par convection?
Le transfert de chaleur par convection est le transfert de chaleur par un moyen de convection, le transfert de chaleur par un mouvement de fluide. Le transfert de chaleur par convection peut se produire de deux manières principales: par convection naturelle et par convection forcée. Ces deux méthodes de transfert de chaleur se distinguent par l’utilisation ou l’absence de dispositifs externes pour déplacer le fluide chauffé. Dans les deux cas, le transfert de chaleur se produit par un fluide, tel qu'un liquide, un gaz ou un rhéide, s'écoulant sur une masse solide.
Un exemple de convection est l'eau bouillante dans une casserole. À mesure que l'eau à proximité de la source de chaleur se réchauffe, les molécules se séparent. Cela rend l'eau moins dense et plus flottante. L'eau plus flottante monte au sommet du pot et l'eau plus froide prend sa place. L'eau plus froide sera alors chauffée par la source de chaleur, deviendra moins dense et remontera vers le haut.
Ce processus produit un courant appelé courant de convection. Dans le cas d'ébullition d'eau, cela devient plus visible lorsque quelque chose comme du macaroni est dans le pot - on verra le macaroni monter et descendre avec le courant de convection. L'eau bouillante est un exemple de convection naturelle. Dans ce système, rien sauf les densités variables de l'eau ne provoque le transfert de chaleur par convection. En fait, le transfert de chaleur par convection naturelle fonctionne car, en général, les liquides chauffés ont une densité inférieure à celle des liquides plus froids.
Contrairement au transfert de chaleur par convection provoqué par la convection naturelle, le transfert de chaleur par convection forcée. La convection forcée diffère de la convection naturelle en raison de l'utilisation d'un mécanisme externe qui déplace le fluide. Cette méthode de transfert de chaleur par convection n'a pas besoin des densités variables de fluides pour fonctionner. Quelques exemples de mécanismes externes utilisés en convection forcée sont les pompes et les ventilateurs. Le cœur est un exemple naturel d'un tel dispositif utilisé en convection forcée.
Le système circulatoire est l’un des moyens utilisés par l’homme et certains animaux pour réguler la température de leur corps. Un cœur est essentiellement une pompe et le sang est un fluide chauffé. Le cœur pompe le fluide chauffé dans les vaisseaux sanguins et vers la peau. La chaleur est ensuite retirée du corps par divers moyens. C'est l'une des raisons pour lesquelles de nombreux animaux du désert ont de grandes oreilles: le sang peut circuler dans les oreilles et émettre sa chaleur dans l'environnement grâce aux différentes méthodes de transfert de chaleur.