냄비에 물을 끓이고 그 움직임을 관찰해 보세요. 바닥에 있는 물은 가열되어 팽창하고 밀도가 낮아져 위로 올라갑니다. 위쪽의 차가운 물은 가라앉아 바닥의 자리를 채웁니다. 이러한 순환이 바로 대류, 즉 유체의 움직임을 통해 열이 전달되는 현상입니다. 대류는 입자가 자유롭게 움직일 수 있는 액체와 기체에서 발생합니다. 입자가 고정되어 있는 고체에서는 대류가 일어나지 않습니다.

대류는 많은 자연 현상의 원동력입니다. 따뜻한 공기가 육지 위로 상승하고 차가운 공기가 바다에서 몰려들면서 바람을 만들어냅니다. 따뜻한 물이 적도 부근에서 상승하고 차가운 물이 극지방에서 하강하면서 해류를 일으킵니다. 따뜻하고 습한 공기가 상승하여 구름을 형성하면서 기상 현상을 일으킵니다. 지구 맨틀에서는 대류 현상이 수백만 년에 걸쳐 지각판을 움직입니다. 태양에서는 대류 세포가 내부에서 표면으로 에너지를 전달합니다. 대류는 열 전달을 논할 때 전도 및 복사와 함께 자주 언급되지만, 유체의 움직임을 필요로 하는 유일한 열 전달 방식입니다.

대류 현상 예시

• 끓는 물.
• 바닷바람.
• 해류.
• 맨틀 대류.

대류는 전도와 다릅니다. 전도는 접촉을 통해 열을 전달하는 것이고, 대류는 유체의 움직임을 통해 열을 전달하는 것입니다.