かまくらって、どうして融けないんでしょう？

質問

題名の通りの質問です。

たまに、テレビなどで、かまくら（鎌倉？カマクラ？）を作っている光景を目にします。
雪を固めて、その中に人が入って遊んだり、暖をとったりするやつです。
北国（秋田県？）では、よく見られる光景なのかもしれませんが、普通、中に人が入って暖かくなれば、雪が融けそうな気がするのですが・・・。
あれって、なぜか、うまく固まったまま、融けませんよね？
あれは、科学的に説明すると、一体何故なんでしょう？
どういう原理でそうなっているのか、理由を知りたいのですが・・・。
どなたかご存知の方、よろしくお願い致します。

回答No.6

ブレイブ（@bravest）

＃１の回答がかなり正鵠を射ています。
空気の層があると熱が伝わらないのは発泡スチロールや段ボールに断熱効果があることからでも日常的に実感できると思います。

何故空気の層で断熱効果があるかというと
雪の本体は氷の結晶という「固体」で空気は「気体」だからです。
熱は気体同士、液体同士、固体中の方が伝達率が高いのです。
気体から固体といった別の状態の物体には熱は伝わりにくいのです。
熱の伝導というのは強引に喩えるなら「対流」なんです。
空気や水が対流するのはエアコンや風呂でよく理解できますよね。
ところが気体から液体には殆ど対流しません。
風呂場が蒸し暑いのは蒸気という暑い気体が発生してるからで風呂のお湯から室内の空気に直接対流効果が起こってるせいではないのです。
そういった訳で固体から気体、気体から固体への熱伝達は多大なエネルギーのロスがあって初めて可能になります。

しかも雪の中には細かな空気の粒が無数に存在します。
雪の壁の表面から反対側の表面（裏面）に熱を伝達させるには
雪結晶A⇒空気泡B⇒雪結晶C⇒空気泡D⇒雪結晶E⇒空気泡F⇒雪結晶G⇒・・・以下略
という熱伝達を数千数万回も繰り返さなくてはなりません。
この（⇒）の度にエネルギーが多大に消費されてしまうので、鎌倉内部が室温程度に暖まっても溶けることはないのです。

と同時に、外気の寒さも同様に鎌倉の壁で遮断されてしまうので、鎌倉の内部は暖かいのです。

さらに加えるのなら
体感温度というのは無風状態であれば実際の温度よりも暖かくなるものです。
これは人間の皮膚の周囲の空気が体温で暖められれた皮膜状の層になるからで、その暖かい空気が風で吹き飛ばないのも、かまくらが暖かい理由のひとつです

お礼

ご回答ありがとうございます！
これほどまでに長く説明していただいて恐縮です。

熱伝導と対流の関係から、そうなるということですね...。固体と液体では熱伝達率が低いという話は、非常に分かりやすかったです。
参考にさせていただきます。有難うございました。