Следует говорить, что вещество, которое подогрето, поднимается. Когда подогревается воздух,то, становясь менее плотным, теплый воздух поднимается, а его место занимает более холодный и более плотный воздух. Так образуется конвекционное течение, при котором менее плотный теплый воздух переносит тепловую энергию.
   Водяная система отопления в доме является примером конвекции. Принцип ее действия следующий: вода подогревается и поднимается, а ее место занимает холодная вода. Вода в контейнере А (нагреватель) подогревается горящим газом. Эта горячая вода расширяется, становится менее плотной, поднимается и входит в верхнюю часть цилиндра В. Холодная вода из цистерны D под действием гидростатического давления опускается на дно цилиндра В и оттуда на дно контейнера A, замещая поднявшуюся горячую воду. Труба С нужна на случай, если вода в цилиндре В нагревается до слишком большой температуры. Горячая вода отводится через эту трубу. Давление воды в цистерне D заставляет горячую воду выходить через отвод.

   Современная водоотопительная система гораздо более сложна, поэтому если вы студент или школьник вам решат любые задачи по физике. Контейнер В имеет двойные стенку — один цилиндр находится в другом: одна часть его отводит горячую воду, а другая включается в центральную отопительную систему. Отводящая часть действует на основе естественной конвекции, но вода циркулирует по системе под воздействием водяного насоса. Этим достигается примерно одинаковая температура воды во всех радиаторах.
   Нагревательный элемент в чайнике расположен близко к его днищу так, чтобы вода могла подогреваться благодаря конвекции. Помещение элемента вверху было бы крайне неэффективным, поскольку подогревалась бы только вода наверху, а внизу оставалась бы холодной, потому что вода — плохой проводник тепла. Более того, всегда нужно было бы наполнять чайник доверху для того, чтобы вода покрыла элемент.
   Некоторые нагреватели воды, действующие с помощью электричества, имеют два иммерсионных нагревателя. Один низковаттный на верху бака используется лишь тогда, когда требуется быстро подогреть малый объем воды, например для умывания. Когда же требуется большой объем горячей воды, включается большой нагреватель у днища.
   Важно покрыть бак с горячей водой В изолирующим чехлом, чтобы в окружающий воздух рассеивалось как можно меньше теплоты. Температура воды регулируется термостатом, который выключает нагреватель, когда температура воды в баке достигает определенного значения.

Демонстрация конвекционных потоков

   Налейте воду в шарообразную колбу. Поместите в воду трубочку, чтобы она одним концом касалась дна, и насыпьте в нее кристаллики перманганата калия. Затем закройте другой конец трубочки пальцем и выньте ее вместе с окрашенной водой, оставив кристаллики на дне колбы. Поместите под колбой с кристалликами слабо горящую газовую горелку. Вы увидите бордовые струйки, медленно поднимающиеся в середине жидкости и опадающие вдоль стенок колбы. Установилось конвекционное течение, благодаря которому вся вода быстро станет однородного бордового цвета.