O que é uma célula de convecção?

O processo de convecção é o principal meio de transferência de calor dentro de um fluido exposto a uma fonte de calor. Geralmente, o fluido, que pode ser um líquido ou um gás, é aquecido de baixo por uma superfície quente; O aumento da temperatura resulta em uma diminuição da densidade, fazendo com que o fluido suba e o fluido mais frio flua para dentro para substituí -lo. À medida que sobe, perde o calor para o ambiente, tornando -se mais denso e mais pesado que o fluido abaixo. Ele não pode descer por esse fluido crescente, por isso se espalha horizontalmente antes de cair de volta para a superfície e ser desenhado em direção ao seu ponto de partida pelo fluido ascendente. Este sistema é conhecido como célula de convecção e é uma característica da dinâmica de fluidos que pode ser observada em uma variedade de situações, desde a água que é aquecida em uma panela até os processos em uma escala planetária ou estelar.

A atmosfera da Terra apresenta células de convecção em uma vasta escala: o regio equatorialOs ns recebem mais calor do sol do que os pólos, fazendo com que o ar quente suba e depois flua em direção a latitudes mais altas, onde desce para fluir de volta em direção ao equador, formando uma enorme célula de convecção de ambos os lados. Estes são conhecidos como células Hadley. O vapor de água no aumento do ar condensa à medida que o ar esfria em altitudes mais altas e pode formar nuvens de cumulonimbus que produzem trovoadas. O ar geralmente desce cerca de 30 graus ao norte e ao sul do equador, quando perdeu a maior parte de sua umidade; Como resultado, essas regiões geralmente são áridas e contêm alguns dos grandes desertos do mundo. O movimento subsequente do ar de volta em direção ao equador é responsável pelos ventos comerciais.

O calor do núcleo da Terra mantém a circulação de rocha quente e fluida no manto superior, formando células de convecção abaixo da crosta. O movimento resultante da rocha derretida ou semi-molteada impulsiona o processo conhecido como tectônica de placas responsáveis ​​por dividir a crosta em continental “platEs ”que se movem em relação um ao outro. Esse fenômeno é responsável por terremotos e atividade vulcânica. Áreas da superfície da Terra que ficam diretamente acima de uma célula de convecção pode dividir e se separar, formando novas placas, como na África Vale da Rift. Uma placa existente, impulsionada pelas correntes de convecção abaixo, pode empurrar a outra placa, construindo rajadas de montanha. As células de convecção também existem no sol. Imagens da superfície do sol revelam uma estrutura granular que consiste em áreas quentes e brilhantes cercadas por limites mais escuros e mais frios. Cada grânulo indica a parte superior de uma célula de convecção formada pelo plasma que é aquecida de baixo e sobe para a superfície, resfriando e se espalhando e descendo novamente no limite.