Qu’est-ce que le transfert de chaleur par convection ?

Le transfert de chaleur par convection est un des modes de transfert de chaleur entre deux objets à des températures différentes. Ce mode de transfert de chaleur est dû à la circulation des fluides, liquides ou gaz, qui transportent la chaleur d’un endroit à un autre. La convection peut être naturelle, due aux différences de densité du fluide, ou forcée, lorsque la circulation du fluide est imposée par une source externe.

Comment fonctionne la convection naturelle ?

La convection naturelle est due aux différences de densité du fluide. Lorsqu’un fluide est chauffé, sa densité diminue et il devient plus léger. Le fluide plus chaud est donc plus susceptible de monter alors que le fluide plus froid descend. Ce mouvement crée une circulation, appelée convection, qui transporte la chaleur d’un endroit à un autre. La convection naturelle se produit dans des situations quotidiennes, comme la cuisson des aliments, ou dans des phénomènes naturels, comme les courants océaniques.

Exemples de transfert de chaleur par convection

Le transfert de chaleur par convection est présent dans de nombreuses situations quotidiennes. Par exemple, lorsque vous mettez de l’eau sur le feu pour faire bouillir des pâtes, la chaleur du feu crée une convection naturelle qui transporte la chaleur de la source de chaleur au liquide. De même, les radiateurs dans les maisons fonctionnent en chauffant l’air autour d’eux, créant ainsi une convection naturelle qui répartit la chaleur dans la pièce.

Applications pratiques de la convection dans l’industrie

La convection est utilisée dans de nombreuses applications industrielles pour le transfert de chaleur. Par exemple, dans les échangeurs de chaleur, des fluides chauds et froids sont séparés par une paroi conductrice de chaleur, et la chaleur est transférée d’un côté à l’autre par convection. Les fours industriels utilisent également la convection pour chauffer des matériaux à haute température. Les turbines à gaz fonctionnent en faisant circuler un fluide à haute température à travers une turbine, créant ainsi un mouvement de rotation qui peut être converti en électricité.