Konveksjon
sirkulerende fluidstrømning / From Wikipedia, the free encyclopedia
Konveksjon er strømmer som transporterer energi, for eksempel varme, i væsker og gasser.
Når en del av en væske får mindre tetthet vil den stige på grunn av gravitasjonen. Når et volum av en væske stiger vil det presse bort tilsvarende volum av den samme væsken. Væsken som blir presset bort vil så strømme til det området som den stigende væsken forlot. Dette fører til en sirkulær strøm i væsken, en indre strøm.
For eksempel når vann blir varmet opp i en panne på en komfyr, virker det som om alt vannet blir varmet opp samtidig. Varmen i bunnen av pannen varmer opp det nærmeste vannet via konduksjon og stråling, og dette oppvarmede vannet får dermed mindre tetthet, stiger, og lar kaldere vann synke ned til bunnen av pannen. Mens vannet stiger overfører det noe av varmen til vannet i midten og toppen av pannen. Når det blir avkjølt, blir det tyngre og synker ned igjen til bunnen, der det igjen blir varmet opp og prosessen starter på nytt. Vann er imidlertid den eneste væsken som ikke alltid blir lettere når den blir varmet opp. Når vannet er nær frysepunktet utvider ikke vannet seg hvis det blir varmet opp et par grader, og vil heller ikke stige. Dette forklarer hvordan fisk kan overleve om vinteren i islagte vann, fordi det tyngre og varmere vannet er på bunnen av innsjøen. Konveksjon gjør at det varmere vannet synker på grunn av gravitasjonen.
Et annet eksempel på konveksjon er termaler.
Det er ikke bare væsker, gasser og plasma som oppfører seg som flytende substanser, men også store faste legemer som Jordas mantel oppfører seg som en væske på en lang tidsskala, og under høyt trykk og temperatur. Varmekonveksjon kan oppstå ved temperaturforskjeller enten internt i en væske eller mellom to forskjellige væsker. Andre kilder til tetthetsvariasjoner kan være konsentrasjonsendringer av stoff som for eksempel salinitet eller ved at eksterne krefter virker på væsken.
Konveksjon er en av tre mekanismer som kan overføre varme. De andre er konduksjon og stråling. Konveksjon kan oppstå både i atmosfæren, i havet og i mantelen til jorda.