Il trasferimento di calore convettivo è il trasferimento di calore per convezione, il trasferimento di calore attraverso il movimento del fluido. Il trasferimento di calore per convezione può avvenire in due modi principali: per convezione naturale e per convezione forzata. Questi due metodi di trasferimento del calore si distinguono per l’uso o la mancanza di dispositivi esterni per spostare il fluido riscaldato. In entrambi i casi, il trasferimento di calore avviene tramite un fluido, come un liquido, un gas o un reide, che scorre su una massa solida.
Un esempio di convezione è l’ebollizione dell’acqua in una pentola. Man mano che l’acqua vicino alla fonte di calore si riscalda, le molecole si disperdono. Questo fa sì che l’acqua diventi meno densa e più galleggiante. L’acqua più galleggiante sale in cima alla pentola e l’acqua più fresca prende il suo posto. L’acqua più fredda verrà quindi riscaldata dalla fonte di calore, diventerà meno densa e salirà verso l’alto.
Questo processo si traduce in una corrente chiamata corrente di convezione. Nel caso dell’ebollizione dell’acqua, diventa più visibile quando qualcosa come i maccheroni è nella pentola: si vedranno i maccheroni muoversi su e giù con la corrente di convezione. L’acqua bollente è un esempio di convezione naturale. In questo sistema, niente, tranne le densità variabili dell’acqua, provoca il trasferimento di calore convettivo. Infatti, il trasferimento di calore per convezione naturale funziona perché, in generale, i liquidi riscaldati hanno densità inferiori rispetto ai liquidi più freddi.
A differenza del trasferimento di calore per convezione causato dalla convezione naturale, il trasferimento di calore è causato dalla convezione forzata. La convezione forzata differisce dalla convezione naturale per l’uso di un meccanismo esterno che muove il fluido. Questo metodo di trasferimento di calore convettivo non ha bisogno delle diverse densità dei fluidi per funzionare. Alcuni esempi di meccanismi esterni utilizzati nella convezione forzata sono pompe e ventilatori. Il cuore è un esempio naturale di un tale dispositivo utilizzato nella convezione forzata.
Il sistema circolatorio è uno dei modi in cui gli esseri umani e alcuni animali regolano la temperatura corporea. Un cuore è essenzialmente una pompa e il sangue è un fluido riscaldato. Il cuore pompa il fluido riscaldato attraverso i vasi sanguigni e verso la pelle. Il calore viene quindi sottratto al corpo attraverso vari mezzi. Questo è uno dei motivi per cui molti animali del deserto hanno orecchie grandi: il sangue è in grado di circolare attraverso le orecchie, cedendo il suo calore all’ambiente attraverso i vari metodi di trasferimento del calore.