Por que o balão voa?
Por que o ar condicionado fica no alto?
Por que o aquecedor fica em baixo?
Como se formam os ventos?
Por que o congelador (freezer) da geladeira fica em cima?
Para responder estas perguntas precisamos recorrer ao conceito de convecção térmica.
Convecção térmica, ou simplesmente convecção, é um processo de transmissão de calor. Quando um fluido, como o ar ou a água, é aquecido, suas porções mais quentes podem sofrer dilatação térmica, expandindo seu volume. Em outras palavras, esse fluido aquecido passa a ocupar um volume maior do que o fluido nos arredores.
Quando um corpo recebe calor ele aumenta sua temperatura e com isso ele se dilata (aumenta seu volume). E quando um corpo cede calor ele diminui sua temperatura e com isso ele se contrai (diminui seu volume).

Se um fluido aumenta seu volume (mas continua com a mesma massa) ele fica menos denso, ou seja, ele fica "mais leve" que o fluido que está em seu entorno (na verdade ele não fica mais leve, pois sua massa não muda, mas ele fica menos denso pois a mesma massa está ocupando um volume maior). Por isso aparece ele tende a subir.

O oposto também é verdadeiro. Se um fluido se contrai porque esfriou, ele fica mais denso e sua tendência é descer.

Este vídeo é parte integrante da aula contida em:
https://sites.google.com/view/profess...

Este é um assunto recorrente no ENEM. Por isso, acesse a aula no link acima e teste seus conhecimentos.