1. Aumento de la temperatura: El cambio más obvio es un aumento en la temperatura del aire. Esto sucede porque la energía de la radiación o conducción es absorbida por las moléculas de aire, lo que hace que vibren más rápido y aumentan así su energía cinética, que está directamente relacionada con la temperatura.
2. Densidad de densidad: A medida que las moléculas de aire ganan energía, se mueven más rápido y se extienden. Esto conduce a una disminución en la densidad del aire. El aire más cálido es menos denso que el aire más frío.
3. Expansión: Debido al aumento del espacio entre las moléculas, el aire calentado se expande en volumen. Este es un resultado directo de la disminución de la densidad.
4. Aumento de la flotabilidad: Debido a que el aire más cálido es menos denso, se vuelve más flotante. Esto significa que es menos probable que se hunda y sea más probable que aumente en relación con el aire más fresco y más denso.
5. Convección (si es libre de mover): Si el aire calentado es libre de moverse, la diferencia de flotabilidad entre el aire calentado y el aire más frío circundante creará corrientes de convección. El aire cálido se elevará, llevando el calor hacia arriba, mientras el aire más frío se mueve para ocupar su lugar. Esto crea un patrón de circulación.
Específico a la radiación:
* Radiación: El aire absorbe la radiación de fuentes como el sol, un fuego o un objeto caliente. Las moléculas de aire absorben directamente la energía, lo que lleva a los cambios de temperatura descritos anteriormente.
Específico para la conducción:
* Conducción: El aire se puede calentar a través de la conducción cuando entra en contacto con una superficie caliente. El calor se transfiere a través de colisiones entre las moléculas de aire y las moléculas de la superficie caliente. Esto es menos eficiente que la radiación, pero aún puede contribuir a calentar el aire.
Notas importantes:
* Tasa de calefacción: La velocidad a la que el aire se calienta por radiación o conducción depende de factores como la intensidad de la fuente de calor, el área de superficie expuesta al calor y la capacidad de calor específica del aire.
* Cambios de presión: Si bien no es tan significativo como los cambios de temperatura, puede haber menores cambios de presión asociados con el aire calentado. Esto se debe a que la expansión del aire puede conducir a una ligera disminución de la presión.
Comprender cómo el aire se calienta por la radiación y la conducción es crucial para explicar los patrones climáticos, la operación de los sistemas de calefacción y varios otros procesos naturales y de ingeniería.
