Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- Comment fonctionne la convection
- Convection océanique
- Convection dans l'air
- Convection dans la Terre
Les courants de convection transfèrent la chaleur d'un endroit à un autre par le mouvement en masse d'un fluide tel que l'eau, l'air ou la roche en fusion. La fonction de transfert de chaleur des courants de convection commande les courants océaniques, le temps atmosphérique et la géologie de la Terre. La convection est différente de la conduction, qui consiste en 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 du mouvement cyclique constant de l'air, de l'eau et d'autres substances pour distribuer la chaleur. Lorsque l'air chaud monte, par exemple, il attire l'air plus froid à sa place - où il peut être chauffé, augmenté et aspiré plus d'air froid.
Comment fonctionne la convection
Des courants de convection se forment car un fluide chauffé 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 fait descendre le fluide plus froid pour le remplacer. Ce fluide est à son tour chauffé, monte et aspire un fluide plus froid. Ce cycle établit un courant circulaire qui ne s’arrête que lorsque la chaleur est répartie uniformément dans le fluide. Par exemple, un radiateur chaud chauffe l'air immédiatement autour de lui. L'air monte vers le plafond, entraînant le radiateur à chauffer l'air froid du plafond. Ce processus se répète jusqu'à ce que l'air dans la pièce soit chauffé uniformément.
Convection océanique
La convection entraîne le Gulf Stream et d’autres courants qui se retournent et mélangent les eaux des océans du monde. Les eaux polaires froides sont aspirées des latitudes les plus hautes et s’enfoncent au fond de l’océan, puis à l’équateur à mesure que des eaux plus chaudes et plus claires montent à la surface de l’océan. L’eau plus chaude est aspirée vers le nord pour remplacer l’eau froide tirée vers le sud. Ce processus distribue la chaleur et les nutriments solubles dans le monde entier.
Convection dans l'air
La convection entraîne la circulation de l’air dans l’atmosphère terrestre. Le soleil réchauffe l’air près de l’équateur terrestre, qui devient moins dense et monte vers le haut. Au fur et à mesure qu'il monte, 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 de 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 également ce qui maintient les nuages en altitude.
Convection dans la Terre
Les géologues pensent que la roche en fusion au plus profond de la Terre circule par les courants de convection. La roche est à l’état semi-liquide et devrait se comporter comme tout autre fluide, remontant du bas du manteau après avoir chauffé et moins dense de la chaleur du cœur de la Terre. Au fur et à mesure que la roche perd de la chaleur dans la croûte terrestre, elle devient relativement plus froide et plus dense et retombe au cœur. On pense que ces cellules en circulation constante 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 importante des volcans, des tremblements de terre et de la dérive des continents.