Почему белый медведь не замерзает зимой? По той же причине, почему валенки защищают от холода. Многие помнят еще с уроков природоведения, что шерстинки белого медведя полые внутри. Полые, но не пустые, внутри у них воздух, а он обладает низкой теплопроводностью.
Теперь задумаемся, а что такое валенки? Это овечья шерсть. Волос овцы, конечно, не полый, но это и не нужно. Сперва, шерсть разрыхляют, так что между волосками появляется много воздуха. Затем формуют сапог и валяют дурака валенок. Шерсть формуется, уплотняется, но воздуха между волокнами остается всё еще много. Этот воздух защищает от холода.
Но почему воздух хорошо защищает от холода и сохраняет тепло? Тепло может передаваться путем взаимодействия, физического соударения одних частиц/молекул/атомов с другими. Допустим, волосок шерсти на внешней стороне валенка взаимодействует с холодным воздухом и теряет тепло. Это означает, что атомы, из которых волосок состоит, будут колебаться с меньшим размахом.
Если к такому холодному волоску очень плотно примыкает другой волосок, более теплый, то он тоже начнет терять тепло. Проявляться это будет в том, что его атомы, которые пока колеблются как надо, будут постепенно терять энергию. Они будут биться об атомы холодного волоска с большей силой, чем те об них. И так по цепочке вся наша шерсть, волосок за волоском будет забирать друг у друга тепло и остывать.
Но ты не можешь забирать тепло, если забирать его не у кого. А воздух, как мы знаем, очень и очень неплотный, всего 1,2 кг/м3. Это и есть киллер-фича воздуха. Объемы, занятые воздухом, это почти что пустоты по сравнению со всем остальным материалом валенка.
Утеплитель для стен, тот самый, который делают из каменной ваты, работает по такому же принципу.
В общем валенки – это прекрасно и даже жаль, что они малопригодны для современной городской среды.