Las moléculas de un fluido son libres de moverse. Las moléculas líquidas, limitadas por las fuerzas electrostáticas y electrostáticas, hacen lo que se llama “movimiento browniano”, las moléculas de gas se mueven en un camino aleatorio, chocando entre sí y con otros objetos. Las moléculas tienen diferentes velocidades, que se pueden representar con una distribución estadística. La temperatura se puede definir junto con la velocidad promedio de las moléculas. En cada colisión, una molécula imparte un empuje sobre la molécula con la que ha chocado. Si toma un borde imaginario dentro de un fluido, la suma de los empujes de las moléculas desde un lado, sobre un área determinada le dará la presión del fluido.
Ahora, un área de alta temperatura dentro de un fluido es una región donde las moléculas tienen mayores velocidades. Esto significa que cubren más terreno más rápido y tienen más colisiones, por lo tanto, si se ven obstaculizados por la misma presión externa, se expandirán.
Al hacerlo, la flotabilidad entra en juego: todas las moléculas, calientes o frías (rápidas o lentas) están exactamente bajo la misma fuerza de la gravedad y están esencialmente en caída libre, pero generalmente no se mueven (en promedio) porque hay un poco Mayor probabilidad de una colisión debajo de ellos que por encima de ellos. ¿Por qué? Porque, gracias al gradiente de presión, las moléculas están más densamente compactadas cuanto más bajo se encuentra en una columna de fluido (y se están volviendo más densas en primer lugar exactamente porque tienen la tendencia a caer).
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Ahora las moléculas más rápidas (más calientes) pueden llegar más lejos hacia el área de baja presión que hacia abajo, por lo que gradualmente se moverán hacia arriba (siempre estamos hablando en promedio). Entonces se mueven hacia arriba y los fríos se mueven hacia abajo. Se establecerá el equilibrio, a menos que la fuente de calor esté debajo de la columna (como sucede con el aire atmosférico cerca del suelo), en cuyo caso se formarán corrientes. Las corrientes se forman porque es más fácil para las moléculas moverse todas juntas en una dirección, ya que las posibilidades de que las colisiones entre ellas nieguen su movimiento colectivo son ligeramente menores.
Una buena analogía para comprender este concepto es el baloncesto . Si tienes dos bolas, una buena hinchable completamente inflada y otra menos hinchada e intentas jugar contra el suelo al mismo ritmo, ¿qué sucede? A medida que su mano llega a atraparlos a la misma velocidad, atrapa al más hinchable uno más alto y el otro cada vez más bajo (porque el desinflado se ralentiza más en cada rebote), hasta que uno rebota fuera de control y el otro comienza rodando en el piso. Un jugador, para compensar, rebotará la bola desinflada más rápido y el otro más lento. En otras palabras, intentará “calentar” la molécula más fría, para mantenerla a flote.
