为什么冰屋能保暖?为什么冰砖为什么冰砖不融化?

在北极圈内的格陵兰岛,生活着一群因纽特人,他们吃生肉住冰屋。生肉为他们提供身体所需的维生素;而纯冰打造的屋子,则帮助他们度过北极地区寒冷漫长的冬季。那这种由冰建成的屋子保暖吗?在屋内烤火不会融化吗?

首先冰是热的不良导体,能起到很好的隔热效果,屋内的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。因纽特人在建造冰屋的洞口时,会将洞口建的很低,这样屋内的热空气上升聚集在屋顶,冷空气下降聚集在洞口低矮处,能很好的保证屋内的热量不会流失。并且在洞口处挂上兽皮做的门帘,也能进一步阻止屋外的冷空气进入。

为了保暖,因纽特人还会在屋内架起火柴堆,这样下来冰屋内的温度,可以保持在零下几度到十几度。据不少北极探险家报道,待在这种冰屋里,即使屋外气温达到-50℃,屋内的人也可以不穿毛衣。但我们都知道,冰在0℃以上就会溶解成水。在冰屋内烧火,冰屋不会融化吗?

北极地区冬季温度极低,虽然屋内有火,但产生的热量并不足以将冰雪屋融化掉。刚开始时,屋内温度慢慢升起,热量能够将雪砖表面融化一些。但融化的速度赶不上凝结的速度,融化后的液体会在表面,慢慢冻结成一层光滑结实的冰壳,这种融化冻结不断循环,最终形成仅凭火的热量不能融化的冰壳。那么单单只用冰雪凝固形成的屋子会不会塌呢?

冰屋的圆顶和拱形的墙壁就是最好的答案。从力学角度看,拱形能增加物体的强度和稳定性,球状结构最牢固。冰雪屋为拱形、圆顶,屋的外壁为圆弧形,没有任何角度。当狂风吹来时,风会从屋子上部的外壁侧面刮过,从而减少风对冰屋的压力,同时外部的严寒也能将冰雪屋冻成一体。这种符合力学原理的冰雪屋,自身就形成了坚固的支撑结构。

冰屋建造起来简单方便,两名有经验的因纽特人,花费一天的时间就可以建好一座普通的冰屋。那么北极有因纽特人的冰屋,在地球的另一端更加寒冷的南极,人们是怎么取暖的呢?

南极是世界上最冷、风暴最多,风力最大的陆地。由于恶劣的气候和生存条件,南极并没有定居居民,只有来自世界各地的科学考察人员。那么这些科研人员是怎么在号称白色荒漠的南极居住的呢?

主要建筑就是考察站,从我国的考察站可以看到,考察站的底部都是留空的,这样可以避免地面极低的温度传递到屋内。而考察站房屋的墙壁,外层放置保温板,中间是保温棉,内层有棉夹芯板,层层包裹,保温效果十分明显。除了房屋的保暖,南极考察站还安装有取暖设备,长城站和中山站外面放置的巨大油桶,就是热量产生的来源。

北极的冰屋、南极的考察站,从北到南、从古至今,这些建筑杰作,充分展示了人类的智慧与能力。

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