Iglu
Das Iglu ist das Schneehaus der Inuit. Im Inneren des Iglus herrschen für Arktisbewohner durchaus angenehme Temperaturverhältnisse (in der Nähe des Gefrierpunktes), obwohl die Aussentemperatur bis -50°C fallen kann. Als Wärmequellen wirken der menschliche Körper und das Qulliq (flache steinerne Öllampenschale). Steigt die Innentemperatur höher als etwa 5°C schmilzt der Schnee.
Unser Iglu sei eine Halbkugel mit einem mittleren Durchmesser von 6 m. Die Gesamtleistung aller Wärmequellen betrage 800 W.
- Wie dick muss die Hülle des Iglus gemacht werden, damit die Innentemperatur in einer langen Polarnacht (-50°C) nicht unter -10°C sinkt?
- Welche Temperaturen weisen dann die Innen- bzw. die Aussenfläche der Igluhülle auf?
- Wie sieht ein mögliches Systemdynamik-Modell für das Temperaturverhalten des Iglus aus?
- Was passiert, wenn die Aussentemperatur in 20 Tagen von -10°C sinusartig auf -50°C absinkt?
Daten:
- Dichte von Igluschnee 400 kg/m3
- spezifische Wärmekapazität von Schnee 2.1 kJ/(kg K)
- Wärmeleitfähigkeit von Igluschnee 0.55 W/(mK)
- Wärmeübergangskoeffizient innen und aussen 25 W/(m2K)