In der Antarktis können die Wintertemperaturen von-70ºC bis-15ºC variieren-es ist einer der kältesten Orte auf der Erde. Um in der Antarktis zu überleben, wird das Warmhalten zu einem sehr wichtigen Schwerpunkt, und die Isolierung ist ein wichtiger Faktor, um dies zu erreichen.
Wärmeverlust
Wärme geht auf eine von drei Arten verloren – in jeder Situation bewegt sich Wärme von einem heißeren Objekt zu einem kälteren:
- Leitung-die Übertragung von Energie in einem festen Objekt von einem Ende der Substanz zum anderen durch die schnelle Vibration von Atomen.,
- Konvektion – die übertragung von Wärmeenergie durch eine Flüssigkeit oder ein gas durch die Bewegung der Flüssigkeit (Atome oder Moleküle). Diese Bewegung, die durch die Ausdehnung des Fluids verursacht wird, erzeugt bei steigender Temperatur einen Strom, der als Konvektionsstrom bezeichnet wird.
- Strahlung-die Emission von Strahlen, Wellenbewegungen oder Partikeln aus einer Quelle, die am häufigsten auf die Emission elektromagnetischer Strahlung angewendet wird.
Warmhalten beinhaltet das Stoppen der Wärmeübertragung von einem Objekt zum anderen. Dies kann durch Isolieren des Objekts erfolgen.,
Substanzen können entweder Leiter oder Isolatoren von Energie sein:
- Leiter lassen Energie durch sie fließen – Metalle sind Beispiele für gute Leiter.
- Isolatoren stoppen den Energiefluss durch sie –Substanzen wie Kunststoffe, Glas und Luft sind gute Isolatoren.
Verschiedene Isolierungsmethoden
Das Innere von Gebäuden warm und Menschen warm zu halten, kann durch Abdecken von ihnen oder einem anderen Objekt in Schichten eines Isolators erfolgen. Das Einfangen von Luft in Schichten ist eine sehr effektive Möglichkeit, ein Objekt zu isolieren., Katzen flusen ihr Fell auf und Vögel tun dasselbe mit ihren Federn, wenn es kalt ist. Dies fängt Luft im Fell oder in den Federn ein und reduziert die Menge an Wärmeenergie, die diese Tiere verlieren. Menschen wickeln sich aus dem gleichen Grund in Schichten von Kleidung ein. Je dicker die Schichten und je mehr Kleidungsschichten jemand trägt, desto besser ist die Isolierung.
Polystyrol und Kunststoffschaum werden beide als Isolatoren verwendet, da in ihnen kleine Luftblasen eingeschlossen sind. Dies macht sie zu sehr guten Isolatoren, da Wärmeenergie nicht durch sie fließen kann., Die gleiche Idee wird verwendet, um das Innere von Gebäuden warm zu halten. Isolatoren wie Glasfaser und Kunststoffschaum werden in den Hohlraum in den Wänden eines Gebäudes eingebracht, um Luft einzufangen und die Übertragung von Wärmeenergie zu reduzieren, so dass Wärme im Gebäude verbleibt.
Ein weiteres Beispiel für Isolierung ist Doppelverglasung. In diesem Fall werden Fenster mit zwei Glasschichten hergestellt, wobei eine Luftschicht zwischen ihnen eingeschlossen ist. Dies stoppt die Luftbewegung im Raum zwischen den beiden Glasschichten und reduziert den Wärmeverlust aus dem Fenster.,
Natur der Wissenschaft
Die Wissenschaft basiert auf Beobachtungen der Welt um uns herum, aus denen Interpretationen gemacht werden. Wissenschaftler sind auf empirische Beweise angewiesen, um wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen.