Pourquoi et comment se forment les mouvements de convection ?

Question proposée par ayahmor1

Un mouvement de convection se forme sous l'effet de la poussée d'Archimède lorsqu'un gradient de masse vertical s'instaure dans une couche de fluide. Ainsi, lorsque la base d'un fluide reçoit un apport thermique, les particules chauffée se dilatent. Devenant de ce fait plus légères elles remontent jusqu'au sommet de la couche où elles refroidissent au contact de l'extérieur.


Elles redeviennent donc plus lourdes et redescendent jusqu'au contact de la source de chaleur où elles se réchaufferont pour remonter à nouveau. Ce cycle connu sous le nom de cellules de Bénard, est à l'origine par exemple des vents atmosphériques, des courants marins ou de l'évacuation de la fumée de combustion par la cheminée.

Complement internaute :
L'hypothèse de la poussée d'Archimède a été proposée par Henri Becquerel en 1843, dans une lettre ouverte adressée à l'Académie des Sciences. En 1875, Gabriel Lippmann a démontré qu'elle pouvait être exprimée en termes mathématiques. Lorsque les particules chauffées sont des molécules de gaz par exemple, l'apport de chaleur se traduit par l'augmentation du volume de la molécule. Lorsqu'il s'agit de particules solides, la pression du fluide augmente. Dans les deux cas, l'augmentation de la pression est proportionnelle au carré de la chaleur. Par conséquent, la force moyenne de la poussée d'Archimède est donnée par : Cette force moyenne est positive et tend vers le haut, elle détermine le cycle de convection.