¿Qué pasaría si una cueva volcánica estuviera conectada por un túnel a una cueva congelada?

Saber qué pasa en el túnel, saber por qué estas zonas separadas por un túnel de 5km tienen estos climas . Aparentemente, hay un sumidero conectado a un volcán en un extremo del túnel, pero ¿por qué la cueva del otro extremo está congelada? Las temperaturas bajo cero pueden ocurrir en la superficie de nuestro planeta en una variedad de lugares y épocas del año (o incluso del día/noche), pero las temperaturas aumentan cuanto más profundo se encuentra bajo la superficie.

A menos que haya alguna razón climática para tal discontinuidad, asumimos que es mágico. Por lo tanto, prácticamente cualquier cosa puede pasar entre ambas cuevas, incluso nada.

Ahora supongamos que incluso si la razón por la cual la cueva congelada es, bueno, congelada es magia, las reglas de las ciencias se aplican de otra manera. Como no menciona una abertura vertical sobre la cueva/sumidero volcánico, creo que tiene techo. Como el calor significa mayor presión, visualizo un flujo de aire que va desde el pozo volcánico hacia la cueva helada a través del túnel hasta que la diferencia de presión entre ambos extremos sea nula.

Dado que la cueva congelada parece estar destinada a permanecer así, significa que las temperaturas de congelación se mantendrán de alguna manera y ahora comienza a ser difícil aplicar las ciencias sin que Newton se enoje con nosotros.

Entonces, también debo suponer que la cueva congelada absorbe tanta energía como la que irradia el sumidero volcánico, a través de medios mágicos o de cualquier otro tipo, supongo que ese no es el punto.

Lo que tendríamos, entonces, sería un flujo de aire caliente viajando constantemente desde el volcán hasta la cueva helada. Si no hay magia que haga desaparecer el aire caliente entrante, el sistema alcanzará un equilibrio en cuanto al flujo pero la presión seguirá siendo mayor cuanto más cerca estés del final volcánico del túnel. Es difícil adivinar cómo disminuye su energía térmica a medida que se acerca a la cueva, en parte porque involucra muchos factores (el ancho y la altura del túnel, por ejemplo) y principalmente debido a que los factores críticos se agitan a mano o se niegan puramente.

Me inclino a concluir que esta parte difícil de adivinar mencionada anteriormente corresponde al rango en el que tienes tu dicho como el Creador del mundo. En parte porque el margen de maniobra es útil, y principalmente porque eres el creador del mundo loco que hizo la física para permitir que una cueva de hielo esté cerca de un pozo volcánico.

Si eso te parece bastante tranquilo -dilo 15 veces rápido- comparado con lo que imaginabas, ten en cuenta que la diferencia entre ambas cuevas en cuanto a temperatura no está en el rango apocalíptico, ni mucho menos. Puedes verlo como alguien que apunta con un secador de pelo hacia un cubo de hielo que no se puede derretir, excepto que ambos tienen 10 km de ancho y están separados por solo 5 km.

EDITAR: Dado que el túnel ahora tiene 65 km de largo, supongo que los efectos serán menos violentos. Es probable que visitar la cueva caliente sea fatal sin el entrenamiento adecuado y, especialmente, el equipo, pero la mayor parte del viaje a través del túnel estaría bien, suponiendo que haya dioxígeno en él.

Lo que necesitas es una trampa fría, similar a las que usan los inuit para las entradas de los iglús. Entonces, la entrada de un iglú está en realidad debajo de donde está el resto del iglú y luego viaja bajo hasta que finalmente llegas a estar al aire libre. La razón es que el aire caliente se queda en el iglú y no baja porque el aire caliente sube y no baja para escaparse por la entrada. Entonces, la forma de hacer que esto funcione, o al menos sea remotamente factible, necesitaría que el túnel de conexión viaje hacia abajo para que las temperaturas no se mezclen y traten de crear un equilibrio.

Aunque, como se mencionó, las variaciones naturales como esta son bastante difíciles de justificar, tal vez una fuente termal natural en un solo lugar, como Islandia, cerca de un área fría como Groenlandia, más cerca sin un océano entre ellos.

Por lo que leí en los comentarios, veo un poco de confusión, pero creo que esta configuración se puede hacer viable sin recurrir a la magia.

• Estar bajo permafrost realmente no ayuda porque es (como la mayor parte del suelo) un muy buen aislante térmico; como referencia: un mentiroso excavado solo 15 cm (6 ") bajo tierra es suficiente para salvar a un animal cuando un gran incendio ruge arriba (suponiendo que pueda evitar la asfixia, que es otra cuestión).
• Necesitará aberturas considerables en ambas cuevas, que permitan un alto intercambio de aire con la atmósfera exterior.
• La actividad volcánica calentará el aire en el sumidero, que se elevará como una corriente térmica y escapará por las aberturas del sumidero.
• Esto succionará aire para reemplazar lo que se escapó; la física dice que se preferirán los conductos de ventilación en la parte inferior de la cueva.
• Una de las formas preferidas será su túnel, por lo que obtendrá un flujo de aire desde la cueva de hielo hasta el sumidero volcánico.
• El aire que escapa del túnel será reemplazado por aire muy frío que entra por las aberturas de las cuevas de hielo, lo que ayuda a mantenerlo congelado.
• El flujo de aire en el túnel se rige por la ecuación de Bernoulli y su comportamiento se deriva de la ley de Reynold ; en una palabra:
  • las aberturas más grandes tendrán un mayor flujo de aire
  • la velocidad del aire será más alta en el lugar donde la sección transversal es mínima
  • si el túnel se vuelve demasiado delgado o intrincado, el flujo de aire cambiará de laminar a turbulento con un flujo de aire mucho más reducido (pero también con mucha turbulencia en la zona con una sección transversal mínima).
  • No puedo dar cifras precisas porque depende demasiado de la geometría específica, pero si buscas alta velocidad deberías optar por un túnel lineal con superficies razonablemente lisas (pulidas por la acción del viento perpetuo); una contracción relativamente corta (<1 km) del túnel no impediría demasiado el flujo, pero probablemente aumentaría la velocidad del aire mucho más allá de los 100 km/h.
• Donde el aire frío ingresa al sumidero, tendrás una zona relativamente habitable donde tus enanos pueden refrigerarse antes de regresar a las forjas.
• Si conozco a los enanos, encontrarían una buena manera de usar el poder constante de la corriente de aire, posiblemente en forma de molinos de viento "interesantes". ;)