كيف يعمل الثلج كعازل للحرارة

كلنا نعلم حالات الماء الثلاث ؛ السائلة و الغازية و الصلبة ، و وجود الماء في حالة فيزيائية من هذه الحالات الثلاث يعتمد على درجة حرارة الوسط الذي يتواجد فيه الماء ، فإذا كانت درجة الحرارة أكثر من درجة واحدة مئوية و أقل من 100 درجة مئوية ، فإننا نجد الماء في الحالة السائلة ، أما إذا وصلت درجة الحرارة 100 درجة مئوية ، فإن الماء سيبدأ بالغليان و التحول إلى بخار ؛ و هي الحالة الغازية للماء ، بينما إذا كانت درجة الحرارة صفر أو أقل من الصفر فإن الماء سيتجمد و يتحول إلى ثلج أو جليد و هي الحالة الصلبة للماء و التي هي موضوع حديثنا في هذا المقال.

الثلج رمز النقاء و الصفاء و الطهر و العفة ، للونه الأبيض الناصع الذي يبعث الصفاء و النقاء في قلوبنا ، ويعتبر الثلج أيضاً رمزاً للموت البطيء و القاسي لشدة برودته و حدتها .

و يعتبر الثلج أيضاً أحد أشكال الهطول التي نراها في فصل الشتاء البارد ، و تكون على شكل بلورات جليد دقيقة ، بحيث تزداد كثافته و غزارته كلما اتجهنا باتجاه القطبين الشمالي و الجنوبي ، لكنه لا يهطل في جميع البلدان .

و كما تعلم بأنّ الأقطاب الأرضية مكونة بشكل رئيس من الثلج ، لذا نلاحظ بأن شعب الأسكيمو يبني بيوته من الثلج ، مع أن درجة حرارته منخفضة إلا أنه يصلح لبناء البيوت في تلك المناطق ، لما له من قدرة كبيرة على عزل الحرارة ، فمواد العزل الحراري التي نستخدمها في الجدران للبناء مهمة جداً ، و كلما زادت كفاءتها قللت من حاجتنا لاستخدام مصادر الطاقة ، لكن البيوت لدى شعب الأسكيمو مبنية من الثلج إذ لا يستخدمون فيها أي مادة لعزل الحرارة ، فاللثلج وحده القدرة على عزل الحرارة .

بالرغم من درجة حرارة الثلج المنخفضة جداً إلا أنه له القدرة على منع الهواء الخارجي البارد من الدخول في تلك المنازل و كذلك يعمل على رفع درجة المنزل ، فلو افترضنا أن درجة الحرارة في الخارج كانت في حدود ال 50 تحت الصفر ، فإن درجة الحرارة داخل المنزل المبني من الثلج ستكون نحو 50 درجة مئوية.

لكن كيف يعمل الثلج على عزل الحرارة؟ عندما يتجمد الماء تقل الفراغات بين جزيئاته ، و كلما قلت هذه الفراغات منعت الهواء الخارجي من الدخول ، و كذلك تعمل الفقاعات المحبوسة داخل الثلج كمادّة عازلة للحرارة .