Sel konveksi

Di bidang dinamika fluida, sel konveksi adalah fenomena yang terjadi ketika ada perbedaan densitas di dalam benda cairan atau gas. Perbedaan kerapatan ini menghasilkan arus naik dan/atau turun, yang merupakan karakteristik utama sel konveksi. Ketika volume cairan dipanaskan, itu memuai dan menjadi kurang padat dan dengan demikian lebih apung daripada cairan di sekitarnya. Bagian cairan yang lebih dingin dan lebih padat turun untuk mengendap di bawah cairan yang lebih hangat dan kurang padat, dan ini menyebabkan cairan yang lebih hangat naik. Gerakan seperti itu disebut konveksi, dan benda cair yang bergerak disebut sebagai sel konveksi. Jenis konveksi khusus ini, di mana lapisan horizontal fluida dipanaskan dari bawah, dikenal sebagai konveksi Rayleigh–Bénard. Konveksi biasanya membutuhkan medan gravitasi, tetapi dalam eksperimen gayaberat mikro, konveksi termal telah diamati tanpa efek gravitasi. Fluida digeneralisasikan sebagai bahan yang menunjukkan sifat aliran; Namun, perilaku ini tidak unik untuk cairan. Sifat fluida juga dapat diamati dalam gas dan bahkan pada partikel padat. Sel konveksi paling menonjol dalam pembentukan awan dengan pelepasan dan transportasi energinya. Saat udara bergerak di sepanjang tanah, ia menyerap panas, kehilangan kepadatan dan naik ke atmosfer. Ketika dipaksa ke atmosfer, yang memiliki tekanan udara lebih rendah, ia tidak dapat menampung cairan sebanyak di ketinggian yang lebih rendah, sehingga ia melepaskan udara lembabnya, menghasilkan hujan. Dalam proses ini udara hangat didinginkan; itu mendapatkan kepadatan dan jatuh ke bumi dan sel mengulangi siklus. Sel konveksi dapat terbentuk dalam cairan apa pun, termasuk atmosfer bumi, air mendidih, sup, laut, atau permukaan Matahari. Ukuran sel konveksi sangat ditentukan oleh sifat fluida. Sel konveksi bahkan dapat terjadi ketika pemanasan cairan seragam.