Por Lee Johnson | Actualizado el 30 de agosto de 2022
La convección es un proceso de varias etapas que produce un movimiento cíclico de un fluido cuando se calienta. Un ejemplo clásico es el agua en una cacerola:el calor del quemador se conduce primero a la capa inferior de agua. Las moléculas de agua absorben energía, vibran más rápidamente y su densidad disminuye. El agua más cálida y ligera luego sube, mientras que el agua más fría y densa de arriba desciende para reemplazarla. Este ciclo de flotabilidad crea una corriente de convección que persiste mientras la fuente de calor esté activa.
Durante el ascenso, la porción más cálida pierde algo de energía hacia el fluido circundante y hacia el entorno circundante, enfriándose ligeramente antes de volver a mezclarse con el agua más fría. El proceso se repite, estableciendo un patrón constante de movimiento hacia arriba y hacia abajo que transporta calor de manera eficiente por todo el fluido. La convección no se limita al agua líquida; ocurre en la atmósfera, en el aire caliente cerca de un radiador y en muchos procesos industriales.
La advección es el transporte de una propiedad (temperatura, humedad, concentración química) mediante el movimiento general de un fluido, generalmente en dirección horizontal. A diferencia de la convección, la advección no implica ningún cambio en la temperatura o densidad del fluido; simplemente lleva una propiedad de un lugar a otro. Este proceso está gobernado por el campo de velocidad del fluido:corrientes de viento en la atmósfera o corrientes oceánicas en el mar.
Por ejemplo, una corriente oceánica cálida como la Corriente del Golfo transporta agua a alta temperatura desde los trópicos hacia latitudes más altas. En meteorología, el movimiento de masas de aire frío o cálido a través de una región también se denomina advección, lo que a menudo conduce a la formación de frentes.
Si bien ambos mecanismos mueven calor a través de un fluido, la convección es un fenómeno más amplio que incluye tanto la advección como la transferencia de calor por conducción y difusión. La convección comienza con el calentamiento, lo que crea diferencias de densidad que impulsan el movimiento flotante. El movimiento resultante transporta calor (advección) mientras que la conducción y difusión simultáneas lo distribuyen dentro del fluido.
La advección por sí sola es puramente el movimiento de una propiedad por el movimiento masivo del fluido y no depende de gradientes de temperatura. En consecuencia, la advección sólo puede ocurrir en fluidos (gases y líquidos) y no puede ocurrir en sólidos, donde la transferencia de calor está dominada por la conducción.
En resumen, la advección es un subconjunto de la convección:es el transporte de calor u otras propiedades mediante el movimiento de un fluido, mientras que la convección abarca todo el ciclo de calentamiento, cambios de densidad, flotabilidad y transporte posterior.
