Вскипятите кастрюлю воды и понаблюдайте за движением. Вода на дне нагревается, расширяется, становится менее плотной и поднимается. Более холодная вода сверху опускается, чтобы занять её место. Эта циркуляция — конвекция, передача тепла посредством движения жидкости. Она происходит в жидкостях и газах, где частицы могут свободно двигаться. В твёрдых телах она не происходит, поскольку частицы неподвижны.

Конвекция является движущей силой многих природных явлений. Она создает ветер, когда теплый воздух поднимается над сушей, а холодный воздух устремляется с моря. Она приводит в движение океанские течения, когда теплая вода поднимается у экватора, а холодная опускается у полюсов. Она питает погодные системы, когда теплый влажный воздух поднимается и образует облака. В мантии Земли конвекционные потоки перемещают тектонические плиты на протяжении миллионов лет. На Солнце конвекционные ячейки переносят энергию из недр к поверхности. В обсуждениях теплопередачи конвекция часто рассматривается в паре с проводимостью и излучением, но это единственный процесс, требующий движения жидкости.

Примеры конвекции

• Кипящая вода. Горячая вода поднимается, холодная опускается.
• Морской бриз. Теплый воздух над сушей поднимается, прохладный морской воздух движется.
• Океанские течения. Теплая вода поднимается, холодная опускается, приводя в движение циркуляцию.
• Мантийная конвекция. Медленные течения перемещают тектонические плиты.

Конвекция — это не то же самое, что проводимость. При проводимости тепло передается посредством контакта. При конвекции тепло передается посредством движения жидкости.