Les courants de convection transfèrent la chaleur d'un endroit à un autre par le mouvement de masse d'un fluide tel que l'eau, l'air ou la roche fondue. La fonction de transfert de chaleur des courants de convection entraîne les courants océaniques de la Terre, la météo atmosphérique et la géologie. La convection est différente de la conduction, qui est un transfert de chaleur entre des substances en contact direct les unes avec les autres.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Les courants de convection dépendent de la mouvement cyclique constant de l'air, de l'eau et d'autres substances pour distribuer la chaleur. À mesure que l'air chauffé augmente, par exemple, il attire de l'air plus froid à sa place - où il peut être chauffé, s'élever et aspirer de l'air plus frais.
Fonctionnement de la convection
Les courants de convection se forment parce qu'une chaleur le liquide se dilate et devient moins dense. Le fluide chauffé moins dense s'éloigne de la source de chaleur. Au fur et à mesure qu'il monte, il tire le liquide de refroidissement vers le bas pour le remplacer. Ce fluide à son tour est chauffé, monte et tire plus fluide frais. Ce cycle établit un courant circulaire qui ne s'arrête que lorsque la chaleur est uniformément répartie dans le fluide. Par exemple, un radiateur chaud chauffe l'air immédiatement autour de lui. L'air monte vers le plafond, tirant l'air plus froid du plafond vers le radiateur à chauffer. Ce processus se répète jusqu'à ce que l'air de la pièce soit uniformément chauffé.
Convection océanique
La convection entraîne le Gulf Stream et d'autres courants qui se retournent et mélangent les eaux des océans du monde. L'eau polaire froide descend des latitudes plus élevées et coule au fond de l'océan, entraînée vers l'équateur tandis que l'eau plus légère et plus chaude remonte à la surface de l'océan. L'eau plus chaude est tirée vers le nord pour remplacer l'eau froide qui a été tirée vers le sud. Ce processus distribue de la chaleur et des nutriments solubles dans le monde entier.
La convection dans l'air
La convection stimule la circulation de l'air dans l'atmosphère terrestre. Le soleil chauffe l’air près de l’équateur terrestre, qui devient moins dense et monte vers le haut. En remontant, il se refroidit et devient moins dense que l'air qui l'entoure, s'étalant et redescendant vers l'équateur. Ces cellules d'air chaud et froid en mouvement constant, appelées cellules Hadley, entraînent la circulation continue de l'air à la surface de la terre que nous appelons le vent. Les courants de convection atmosphériques sont aussi ce qui maintient les nuages en altitude.
La convection dans la Terre
Les géologues croient que la roche en fusion au plus profond de la Terre circule par les courants de convection. La roche est dans un état semi-liquide et devrait se comporter comme tout autre fluide, s'élevant du bas du manteau après être devenue plus chaude et moins dense à cause de la chaleur du noyau terrestre. Au fur et à mesure que la roche perd de la chaleur dans la croûte terrestre, elle devient relativement plus froide et plus dense, retombant jusqu'au cœur. On pense que ces cellules en circulation de roches fondues plus chaudes et plus froides aident à chauffer la surface. Certains géologues pensent que les courants de convection dans la terre sont une cause contributive des volcans, des tremblements de terre et de la dérive des continents.