Что произойдет, если вулканическую пещеру соединить туннелем с замерзшей пещерой?

Чтобы знать, что происходит в туннеле, зная, почему в этих областях, разделенных 5-километровым туннелем, такой климат . По-видимому, на одном конце туннеля есть воронка, связанная с вулканом, но почему пещера на другом конце замерзла? Минусовые температуры могут быть на поверхности нашей планеты в различных местах и ​​в разное время года (или даже дня/ночи), но чем глубже вы находитесь под поверхностью, тем выше температура.

Если для такого разрыва нет какой-либо климатической причины, мы предполагаем, что это волшебство. Поэтому в обеих пещерах может произойти практически все, в том числе ничего.

Теперь давайте предположим, что даже если причиной замерзшей пещеры, ну, замерзшей является магия, в противном случае применяются научные правила. Поскольку вы не упомянули вертикальное отверстие над вулканической пещерой / воронкой, я полагаю, что у него есть крыша. Поскольку тепло означает более высокое давление, я представляю себе поток воздуха, идущий из вулканической ямы к замерзшей пещере через туннель до тех пор, пока разница давлений между обоими его концами не станет равной нулю.

Поскольку замороженная пещера, кажется, должна оставаться такой, это означает, что отрицательные температуры будут каким-то образом поддерживаться, и теперь становится трудно применять науки, чтобы Ньютон не разозлился на нас.

Так что я также должен предположить, что замерзшая пещера поглощает столько же энергии, сколько излучает вулканическая воронка, с помощью магии или каких-либо других средств, что, я думаю, не совсем правильно.

Тогда у нас будет поток горячего воздуха, постоянно движущийся от вулкана к замерзшей пещере. Если никакая магия не заставит входящий горячий воздух исчезнуть, система достигнет равновесия относительно потока, но давление все равно будет тем выше, чем ближе вы находитесь к вулканическому концу туннеля. Трудно предположить, как его тепловая энергия уменьшается по мере приближения к пещере, отчасти потому, что это зависит от многих факторов (ширина и высота туннеля, например), и в основном из-за того, что критические факторы можно игнорировать или полностью отрицать.

Я склонен заключить, что эта трудно угадываемая часть, упомянутая выше, соответствует тому диапазону, в котором вы говорите как Творец мира. Отчасти потому, что место для маневра пригодится, а в основном потому, что вы — безумный создатель мира, который создал физику, позволяющую ледяную пещеру соседствовать с вулканической ямой.

Если это кажется довольно тихим — быстро произнесите это 15 раз — по сравнению с тем, что вы себе представляли, имейте в виду, что разница между обеими пещерами в отношении температуры не находится в апокалиптическом диапазоне, далеко нет. Вы можете видеть это как кто-то, направляющий фен на неплавкий кубик льда, за исключением того, что оба имеют ширину 10 км и находятся всего в 5 км друг от друга.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Поскольку туннель теперь имеет длину 65 км, я предполагаю, что эффекты будут менее сильными. Посещение горячей пещеры, вероятно, будет фатальным без надлежащей подготовки и особенно снаряжения, но большая часть путешествия по туннелю будет в порядке, если в нем есть кислород.

Что вам нужно, так это холодная ловушка, похожая на те, что инуиты используют для входа в иглу. Таким образом, вход в иглу на самом деле находится внизу, где находится остальная часть иглу, а затем движется низко, пока вы, наконец, не окажетесь на открытом воздухе. Причина в том, что теплый воздух остается в иглу и не уходит вниз, потому что теплый воздух поднимается вверх, а не опускается, чтобы выйти через вход. Таким образом, чтобы это работало или, по крайней мере, было бы отдаленно возможно, вам понадобится соединительный туннель, ведущий вниз, чтобы температуры не смешивались и не пытались создать равновесие.

Хотя, как уже упоминалось, естественные вариации, подобные этому, довольно трудно оправдать, возможно, естественный горячий источник только в одном месте, например, в Исландии, рядом с холодным регионом, таким как Гренландия, только ближе друг к другу, без океана между ними.

Из того, что я прочитал в комментариях, я вижу некоторую путаницу, но я считаю, что эту настройку можно сделать работоспособной, не прибегая к магии.

• Нахождение под вечной мерзлотой на самом деле не помогает, потому что она (как и большая часть земли) является очень хорошим теплоизолятором; для справки: лжеца, выкопанного всего на 15 см (6 дюймов) под землей, достаточно, чтобы спасти животное, когда наверху бушует огромный огонь (при условии, что он может избежать удушья, что является другим вопросом).
• Вам потребуются большие отверстия в обеих пещерах, обеспечивающие хороший воздухообмен с внешней атмосферой.
• Вулканическая активность будет нагревать воздух в воронке, который будет подниматься в виде теплового потока и выходить из отверстий воронки.
• Это будет всасывать воздух, чтобы заменить то, что убежало; физика говорит, что вентиляционные отверстия в нижней части пещеры будут предпочтительнее.
• Одним из предпочтительных путей будет ваш туннель, так что вы получите поток воздуха из ледяной пещеры в вулканическую воронку.
• Воздух, выходящий из туннеля, будет заменен очень холодным воздухом, поступающим из отверстий ледяной пещеры, что поможет сохранить его замороженным.
• Воздушный поток в туннеле регулируется уравнением Бернулли , а его поведение вытекает из закона Рейнольдса ; в двух словах:
  • большие отверстия будут иметь больший поток воздуха
  • скорость воздуха будет наибольшей там, где поперечное сечение минимально
  • если туннель становится слишком тонким или извилистым, воздушный поток переключается с ламинарного на турбулентный со значительно уменьшенным потоком воздуха (но также с высокой турбулентностью в зоне с минимальным поперечным сечением).
  • Я не могу дать точные цифры, потому что слишком многое зависит от конкретной геометрии, но если вы ищете высокую скорость, вам следует выбрать линейный туннель с достаточно гладкими поверхностями (отполированными постоянным действием ветра); относительно короткая (<1 км) усадка туннеля не будет слишком сильно препятствовать потоку, но увеличит скорость воздуха, вероятно, намного выше 100 км/ч.
• Там, где холодный воздух входит в воронку, у вас будет относительно обитаемая зона, где ваши дварфы могут охладиться, прежде чем вернуться в кузницы.
• Если бы я знал дварфов, они бы нашли хороший способ использовать постоянную мощность воздушного потока, возможно, в виде «интересных» ветряных мельниц. ;)