Ciencias de la Tierra

¿Cómo te mantiene caliente un iglú?

Un iglú te mantiene caliente al atrapar el calor de tu cuerpo. Los iglús están hechos de nieve comprimida. Casi el 95% de esta nieve es aire atrapado, que es un buen aislante. Este aislamiento evita la pérdida de calor corporal, por lo que nos mantiene calientes.

Imagina que estás caminando por el paisaje nevado de la tundra ártica. Por supuesto, comienzas a sentir frío con el viento helado y frío. Buscas refugio a tu alrededor, pero no hay nada más que nieve blanca como el cristal a tu alrededor. Finalmente, encuentras un iglú, ¡que también está hecho de nieve! Entras en la estructura y, después de un rato, ¡te sorprendes al descubrir que empiezas a sentir calor!

Un iglú, hecho de la misma nieve congelada que nos mantiene fríos, también es muy bueno para mantener a la gente caliente. ¿Pero cómo? ¿Cómo algo tan frío puede hacerte sentir cálido?

Bueno, eso tiene que ver con las asombrosas propiedades de la nieve y la estructura de un iglú.

¿Por qué sentimos frío?

Dado que toda la situación del iglú es una interacción entre el frío y el calor, empecemos por comprender qué significan ‘caliente’ y ‘frío’.

El calor es una forma de energía que se puede transferir de un cuerpo a otro. La energía térmica se mueve de regiones de mayor temperatura a regiones de menor temperatura hasta que la temperatura de las dos regiones se iguala, lo que resulta en un equilibrio térmico.

Este movimiento de calor puede ocurrir de tres maneras:

  1. : Aquí, el calor se transfiere a través del contacto físico directo entre objetos. No se trata del movimiento literal de la materia, sino de la transferencia de energía térmica a través de moléculas adyacentes. Si toca una sartén caliente, sus manos se quemarán, ya que el calor se transfiere de la sartén a su mano a través de la conducción.
  2. : Esta es la principal forma de transferencia de calor en líquidos (líquidos, gases). Aquí, el calor se transfiere a través del movimiento de las moléculas en función de su densidad. El aire caliente sube y el aire frío se hunde debido a la convección.
  3. : La radiación es la transferencia de calor en forma de radiación electromagnética. No necesita un medio, por lo que el calor también se puede transferir por radiación a través del vacío. Sentimos el calor de la luz solar porque el sol transfiere calor a través del espacio por radiación.

En resumen, los términos ‘caliente’ y ‘frío’ describen el calor mismo. Los cuerpos que pierden calor se enfrían y los cuerpos que ganan calor se calientan. Entonces, cuando sientes frío, solo estás perdiendo calor.

Una interacción de estos tres mecanismos mantiene caliente un iglú. ¡Veamos cómo!

La ciencia detrás de un iglú

En una mañana fría, una manta relativamente pequeña puede calentarnos y sentirnos cómodos. Una manta no genera calor por sí misma y no necesariamente te define como ‘abrigado’, entonces, ¿cómo te mantiene abrigado? ¡Simplemente atrapando el calor corporal para que no se escape! Una manta en sí misma no es cálida; lo único que hace es evitar la pérdida de calor de nuestro cuerpo.

Un iglú funciona con un principio similar. El iglú actúa como una planta gigante y mantiene el calor corporal de una persona dentro de sus paredes.

Inuit

Los iglúes tradicionalmente asociados con las poblaciones indígenas de las regiones árticas de Alaska, Canadá y Groenlandia, generalmente conocidos como los. Son refugios temporales hechos por los Inuit para ser utilizados como casas de invierno o para salidas de caza.

La clave de un iglú caliente es elegir la materia prima adecuada; y solo hay dos materias primas disponibles en abundancia en el Ártico: la nieve y el hielo.

Nieve comprimida

Un iglú está hecho de. La nieve densamente endurecida es un excelente aislante del calor porque la nieve es solo agua semicongelada con aproximadamente un 95% de aire atrapado. Las moléculas de aire atrapadas entre los diminutos cristales de hielo se forman, los cuales actúan como excelentes aislantes evitando la pérdida de calor por convección. Por lo tanto, la nieve es el material perfecto para construir una morada cálida en medio del ambiente helado del Ártico.

A diferencia de la nieve, el hielo es esencialmente agua congelada con pocas bolsas de aire, lo que lo convierte en un mal aislante. Por lo tanto, la nieve es mejor que el hielo para construir iglús.

El tipo de nieve utilizada es igualmente importante. La nieve recién caída es quebradiza y polvorienta y no se puede usar para construir una estructura fuerte. Por lo tanto, los iglús se fabrican cortando bloques de nieve comprimida y endurecida del suelo.

Un inuit experimentado puede construir un iglú desde cero en casi una hora. Todo lo que se necesita es una sierra, nieve y mucha habilidad y técnica.

¿Cómo te mantiene caliente un iglú?

El cuerpo humano convierte la energía de los alimentos que comemos en energía térmica. Esta energía térmica se pierde de nuestro cuerpo al ambiente externo principalmente por conducción, convección y radiación. El calor que escapa se mueve alrededor del iglú por convección y absorbe parte del aire de su interior.

Dado que el aire frío es más denso que el aire caliente, el aire frío se asienta en el fondo del iglú, mientras que el aire caliente sube hacia la parte superior de la estructura. Para acomodar esto, el piso del iglú se divide en terrazas. La capa cálida superior es donde duerme la gente, la capa intermedia es para cocinar y hacer fuego, y el piso hundido en la parte inferior actúa como un fregadero frío.

Las paredes de nieve aisladas evitan la pérdida de calor corporal y también protegen a las personas del viento frío que sopla en el exterior.

Por tanto, un iglú utiliza el calor corporal perdido por nuestro cuerpo para controlar la temperatura del espacio.

¿La estructura de un iglú afecta su calentamiento?

La estructura de un iglú también juega un papel importante en la limitación del calor en el interior.

La pequeña puerta y el pequeño túnel que conduce a la cúpula central del iglú tienen su propio significado. El pequeño túnel en ángulo hundido actúa como un sumidero frío y evita que las tormentas de nieve y los vientos fríos soplen directamente en el compartimento principal del iglú.

Como se mencionó anteriormente, un iglú se divide en terrazas o habitaciones. Hay una plataforma superior para dormir y una plataforma inferior para otras tareas. El interior de la cámara está cubierto además con piel de foca para mejorar el aislamiento. Además de la sala principal, hay una sala que actúa como fregadero frío y espacio de almacenamiento para la conservación de alimentos.

¿Alguna vez te has preguntado por qué los iglús tienen forma de cúpula? ¿Por qué no hay iglús cúbicos? Bueno, la forma del iglú determina su estabilidad. Una cúpula de iglú se modela como . Esta forma proporciona estabilidad estructural y asegura que el iglú no se pandee ni colapse bajo presión.

Dado que la nieve no es lo que proporciona la mayor estabilidad, la cúpula en forma de catenoide distribuye la presión de manera uniforme y mejora la resistencia general del iglú. De hecho, ¡un iglú debidamente construido puede soportar su peso!

Por lo tanto, las técnicas de construcción adecuadas son esenciales para mantener el iglú cálido y cómodo.

¿Qué tan caliente es un iglú?

Si se construye correctamente, un iglú puede crear una diferencia de alrededor de 40 °C entre el ambiente interior y el exterior simplemente utilizando el calor corporal.

En un estudio realizado por Rich Holihan y sus colegas, se encontró que la temperatura rondaba los 36oC (310K) dentro de un iglú, cerca de los cuerpos de las personas. En el aire alrededor de las personas, la temperatura descendió a casi 16oC (290K), y en el extremo más alejado cerca de las paredes del iglú, la temperatura era de alrededor de 1oC (275K). Además, si hay más gente dentro del iglú, hace aún más calor.

Aunque 16oC o 1oC no es una temperatura «acogedora», teniendo en cuenta que las temperaturas del terreno ártico pueden alcanzar entre -40oC y -50oC, un iglú hace un gran trabajo controlando la temperatura. Entonces, para las personas que viven en temperaturas bajo cero, un iglú es una morada calurosa.

Incluso los animales de las regiones árticas aprovechan las propiedades aislantes de la nieve cavando hoyos para mantenerse calientes.

Conclusión

Es sorprendente cómo los inuit lograron lograr un método de construcción cálido y estable a través de prueba y error, sin tener ningún conocimiento de las matemáticas o la física básica detrás de él. Por lo tanto, un iglú es una forma intelectual de construcción, un ejemplo perfecto de arquitectura indígena.

Ahora que conoces la ciencia detrás de un iglú, si alguna vez te encuentras varado en un paisaje helado sin ningún lugar a donde ir, desentierra algunos bloques de nieve, hazte una cúpula y mantente caliente.

Cristy

Somos entusiastas de los temas científicos, del estudio y el conocimiento. Traemos para ti los casos más curiosos de la ciencia y como pueden ayudarte. Preguntas y respuestas que quizás alguna vez te has hecho, están aquí.

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