Perché si verifica la convezione?

La convezione si verifica nei fluidi che vengono riscaldati. Le molecole di fluido caldo sono in grado di salire, a causa della loro minore densità, mentre le molecole più fredde affondano. Questo movimento ciclico di molecole calde e fredde, a causa delle differenze di densità, causa correnti di convezione, favorendo la circolazione del calore.

La ripetizione dell'innalzamento del fluido caldo e l'affondamento del fluido freddo, chiamato convezione, si verificano a causa della differenza di densità tra i fluidi caldi e quelli freddi.

Quando il calore viene fornito alle molecole del fluido, aumenta la loro energia cinetica. Le molecole più vicine alla fonte di calore iniziano a muoversi più velocemente. Le molecole che si muovono più velocemente cominciano a distaccarsi, riducendo così la densità del fluido caldo. Il fluido caldo meno denso inizia a salire verso le aree che hanno molecole di fluido più fredde.

Le molecole del fluido più freddo si trovano più vicine l'una all'altra rispetto alle molecole di fluido calde. Pertanto, un fluido freddo ha una densità maggiore e affonderà in un fluido caldo meno denso. Quando il fluido freddo inizia ad affondare, raggiunge la fonte di calore da cui era salito il fluido caldo. Le molecole di fluido freddo ora iniziano a riscaldarsi e a diffondersi prima di salire. Le molecole del fluido nella parte superiore si sono raffreddate e iniziano a scendere a causa della maggiore densità.