Che cos'è il trasferimento di calore convettivo?
Il trasferimento di calore convettivo è il trasferimento di calore attraverso mezzi di convezione, il trasferimento di calore attraverso il movimento del fluido. Il trasferimento di calore convettivo può avvenire in due modi: attraverso la convezione naturale e la convezione forzata. Questi due metodi di trasferimento del calore si distinguono per l'uso o la mancanza di dispositivi esterni per spostare il fluido riscaldato. In entrambi i casi, il trasferimento di calore avviene da un fluido - come un liquido, un gas o un reide - che scorre su una massa solida.
Un esempio di convezione è l'acqua che bolle in una pentola. Mentre l'acqua vicino alla fonte di calore si riscalda, le molecole si diffondono. Questo fa sì che l'acqua diventi meno densa e più galleggiante. L'acqua più galleggiante sale nella parte superiore della pentola e l'acqua più fredda prende il suo posto. L'acqua più fredda verrà quindi riscaldata dalla fonte di calore, diventerà meno densa e salirà verso l'alto.
Questo processo provoca una corrente chiamata corrente di convezione. Nel caso dell'acqua bollente, diventa più visibile quando qualcosa come maccheroni è nella pentola: si vedranno i maccheroni muoversi su e giù con la corrente di convezione. L'acqua bollente è un esempio di convezione naturale. In questo sistema, niente tranne le diverse densità dell'acqua provoca il trasferimento di calore convettivo. Infatti, il trasferimento di calore attraverso una convezione naturale funziona perché, in generale, i liquidi riscaldati hanno densità inferiori rispetto ai liquidi più freddi.
Contrariamente al trasferimento di calore convettivo causato dalla convezione naturale, il trasferimento di calore è causato dalla convezione forzata. La convezione forzata differisce dalla convezione naturale a causa dell'uso di un meccanismo esterno che sposta il fluido intorno. Questo metodo di trasferimento di calore convettivo non necessita delle diverse densità di fluidi per funzionare. Alcuni esempi di meccanismi esterni utilizzati nella convezione forzata sono le pompe e i ventilatori. Il cuore è un esempio naturale di tale dispositivo utilizzato nella convezione forzata.
Il sistema circolatorio è uno dei modi in cui l'uomo e alcuni animali regolano la temperatura corporea. Un cuore è essenzialmente una pompa e il sangue è un fluido riscaldato. Il cuore pompa il fluido riscaldato attraverso i vasi sanguigni e verso la pelle. Il calore viene quindi rimosso dal corpo in vari modi. Questo è uno dei motivi per cui molti animali del deserto hanno orecchie grandi: il sangue è in grado di circolare attraverso le orecchie, emettendo calore nell'ambiente attraverso i vari metodi di trasferimento del calore.