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在北極圈內,有取之不盡用之不竭的冰供應,以及取之不盡用之不竭的水供應。 每次冬天來臨之前,愛斯基摩人都會建造冰屋。 他們採用當地材料,首先將冰加工成規則的矩形塊,即“磚塊”; 用水作為“泥”。
材料準備好後,他們選擇乙個好地方,潑一些水,放一些冰塊,濺一些水,建造一些冰塊; 正面不斷凍結,背面不斷凍結,完成的房子變成了乙個冰屋,凍結成乙個整體。 這種型別的房子很堅固,被愛斯基摩人譽為令人羨慕的藝術傑作。 但冰是寒冷的象徵,一提到它就讓人不寒而慄。
愛斯基摩冰屋如何禦寒? 首先,由於冰屋堅固不透水,可以擋住寒風,所以住在冰屋裡的人可以免受寒風的侵襲。
其次,冰是熱的不良導體,絕緣性好,房屋內的熱量幾乎無法通過冰牆傳導到房屋外部。
同樣,冰屋被凍結成乙個單元,沒有窗戶,門口掛著獸皮窗簾,大大減少了屋內外的空氣對流。
正因為如此,冰屋內的溫度可以保持在零下幾度到十度以上,這比屋外零下50度以上要暖和得多。 愛斯基摩人穿上皮大衣,可以在這樣的冰屋裡過冬。 當然,冰屋裡的溫度比我們冬天的室內溫度要低得多,而且冰屋裡不允許生火取暖,因為冰在0以上融化成水。
那麼,您能解釋一下為什麼下游河流在冬天不會結冰嗎? 這是由於水的性質:0 4 處的水具有異常膨脹的性質,這是普通物質所不具備的; 溫度高於 4 的水仍然遵循物質熱膨脹的一般特性。
現實情況是,水的體積最小為 4,最大為 0。 像所有物質一樣,水的質量不會隨溫度而變化,根據密度 = mv 的概念,已知水的密度在 4 時最大,在 0 時最小。 然後,根據物體的漂浮和下沉條件,我們知道密度低的水(物質)在頂部,密度高的水在下面。
冬季結冰後,河道上層不結實時會結冰; 冰層以下的溫度是有序的,因此下游河水不會結冰在 0 以上。
此外,冰是熱的不良導體,厚厚的冰層更有利於防止熱傳遞,使冰層下水的熱量不易消散凝結成冰。 因此,大量生物能夠在水中生存和茁壯成長。
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為什麼愛斯基摩冰屋儲存熱量而不融化? 知識。
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乙個民族獨特的文化特性往往是他們適應他們所生活的自然環境的最佳方式。 這種情況在當今世界存在的相對落後的民族文化中經常出現。 例如,生活在北美的愛斯基摩人的文化以雪橇、冰屋等為特徵,是適應極地氣候的最佳文化機制。
如果愛斯基摩人要遷往沙漠地區,他們必然會放棄以雪橇和冰屋為代表的原始文化,而採用以駱駝和帳篷為特徵的沙漠文化,否則他們就會被自然的模式所淘汰。 在這裡,適者生存的自然原則非常重要。
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在北極圈內,有許多取之不盡用之不竭的水源。 愛斯基摩人每年冬天都會建造冰屋。 材料準備好後,他們在選定的地方撒了一些凌玉孝水,撒了一些冰塊,然後撒了幾塊冰塊; 前面不斷撒上冰塊,後面不斷撒上冰塊,變成了乙個冰屋,凍結成乙個整體。
這所房子很堅固,被譽為令人羨慕的愛斯基摩藝術傑作。 愛斯基摩冰屋之所以能保暖禦寒,是因為冰屋堅固不透風,可以擋寒風,所以住在冰屋裡的人可以免受寒風的侵襲; 其次,冰屋的溫度可以達到室內溫度的三分之一以上,而不會受到室外溫度過高的影響。 冰屋的屋頂再次被凍成一塊,沒有窗戶,屋頂上掛著獸皮窗簾,大大減少了屋內外的空氣對流,屋頂上有一扇大窗戶,可以看到屋頂和牆壁之間的距離。
在這樣的冰屋裡,愛斯基摩人可以穿著皮大衣安全地度過冬天。 當然,冰屋的溫度比我們冬天的室內溫度要低得多,也不允許生火取暖。
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因為冰屋的設計結構非常特殊。 冰屋的設計考慮到了熱空氣上公升和冷空氣下降的原理,因此在建造時,在地基內部挖了乙個坑。 人類在冰屋中被熱量包圍,冰讓寒冷的橙色空氣下降到坑中。
人體內的熱量在冰屋中,形成內部迴圈,隨著時間的流逝,內部溫度和空氣溫度會高於外部溫度。 內部的冰洞與雪隔絕以抵禦寒冷,並加上熱迴圈,人們生活在燃燒的爐子裡。 所以一點也不冷。
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冰屋真的能保暖嗎? 發現保持愛斯基摩人溫暖的秘訣,這是無價的智慧。
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冰屋是圓形的,既能阻擋刺骨的寒風,又能保護屋頂不被融化。 在雪房裡挖深洞和建造淺屋頂的做法使人們在冬天住在地下比住在地面上更溫暖。
建造了冰屋,為了保護它們免受風雪和寒冷,因紐特人經常不得不用一層厚厚的雜草和一層海豹皮覆蓋半球形屋頂; 同時,房屋的螺旋形牆壁上覆蓋著動物皮以抵禦寒冷。 另一種禦寒的方法是遮陽窗戶,窗戶一般都是用透明的海獸腸子做成的,只透光,不透氣,很有特色。
在冰屋裡,因紐特人還生了火來禦寒,他們用石頭鑿了乙個石爐,裡面裝滿了海獸油,然後用動物毛揉成燈芯,即使外面零下攝氏,也能點燃。
30或40攝氏度的低溫在房子裡仍然很溫暖。 有些冰屋根本沒有門,但在冰屋建成後從地上挖出一條通道作為門,這樣房間就更暖和了。
冰屋的建造過程。
切割雪磚。 冰屋由各種尺寸的雪磚製成。 建造冰屋的第一步是選擇乙個開闊、陽光充足的平坦區域,確定乙個具體的基礎,然後用鋒利的刀將其切割成大小不一的大雪磚,這樣就可以建造乙個冰屋了。 後來,隨著每個疊加的圓,它向內收縮了一點,圓變得越來越小,直到形成乙個封閉的半球形圓頂。
開啟窗戶以吸引光線。 開啟南側的小窗戶,小窗戶上方伸出一塊板狀的雪塊,以阻擋雪花打在窗戶上,還可以折射陽光,使其可以直接照射到房間內,而不是照射在北側的大雪磚上。 由於冬季太陽圍繞北極圈的角度非常低,以至於光線有時幾乎從南方地平線傾斜地照射,因此窗戶上方的大滑雪板充當折射器,讓陽光照亮房屋,有時甚至拍照。
在門上挖乙個洞。 在半球形冰屋的地面上刻了一扇門,它是如此低而窄,以至於它幾乎不能被認為是乙個洞。 幸運的是,因紐特人天生體型小巧巧,他們可以在冰屋門前通過簡單的滑梯溜進房子,沒有任何困難。
下一步是在半球形屋頂覆蓋的土地上挖乙個深坑,這是冰屋的很大一部分,因為它既是建造的,也是鑿成的。 它以地平線為基礎,既面向天空,又面向地面,這是冰屋的美麗和因紐特人的獨創性。
屋頂要朝上建,但不要太高,往下挖乙個坑作為房子的主要空間,最好再深一點,這樣才是最簡單可靠的。 因為在雪地上挖乙個深洞絕對比在空中建一座高房子要容易得多,也安全得多。
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傳熱有三種方式:傳熱、熱對流和熱輻射。 在高寒地區挖雪坑、建冰屋,就是利用冰雪的傳熱特性,為自己創造乙個保暖、抵禦寒冷的地方,依靠它們來抵禦零下幾十度的嚴寒。 雪坑和冰屋如何讓你保持溫暖和寒冷?
看來,冰冷的雪坑冰屋正好能夠切斷這幾種散熱方式。 首先,冰是熱的不良導體,而且隔熱性好,屋內的熱量很難通過冰牆傳導到屋外。 其次,冰凍的冰屋沒有窗戶,在門口掛上窗簾,可以大大減少屋內外的空氣對流。
此外,茂密的冰屋還可以抵禦外面呼嘯的寒風,使裡面的居住者免受攻擊。 正因為如此,冰屋內的溫度可以保持在零下幾攝氏度到十幾攝氏度,比屋外零下四五十攝氏度要暖和得多。
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因為他們的冰屋也是基於當地的習俗,所以他們並沒有真正住在寒冷的房子裡。
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在冰雪世界裡,乙個人的體溫需要保持在37左右才能正常生活。 如果雪的溫度為0,則人體內部和外部的溫差為37。 在這樣的溫差下,有源源不斷的熱量從人體流向體外,如果人體得不到相應的能量補充,體溫就會逐漸降低,直到凍傷甚至凍死。
所謂保暖衣物,其實就是導熱係數比較小的衣物。 例如,如果乙個人的衣服是用導熱係數為0 0419的羊毛氈製成的,當1厘公尺厚的羊毛氈內外溫差為37時,單位面積從身體中排出的熱量約為每秒155焦耳。 顯然,這個人雖然裹著1厘公尺厚的羊毛氈,但如果長期待在零度的環境中,還是會凍傷的,更別說在北極零下30度40的惡劣環境中了。
但是,為什麼愛斯基摩人能在冰屋裡度過漫長而嚴酷的冬天呢?
在這裡,我們仍然要談談導熱係數。 我們知道,冰的導熱係數遠大於毛氈,而對於更純淨的冰,導熱係數是,即冰的導熱係數大約是牛氈的55倍。 從保暖效果來看,同樣1厘公尺厚的羊毛氈與冰塊相比,冰塊無法保暖。
然而,埃索姆人用來製作冰屋的冰塊厚度約為i公尺,因此厚厚的冰塊阻止了冰屋內的熱量傳遞,厚冰塊製成的冰屋比羊毛氈具有更大的保暖效果。 此外,愛斯基摩人還制定了一些防風措施和其他保暖措施,這就是愛斯基摩人在厚厚的冰屋中度過嚴冬的方式。