Földi körülmények között egy fény- és hőszigetelt dobozban meddig csökkenhet a hőmérséklet?

Attól függ, milyen az a doboz. A termodinamikában többféle ún. fal létezik, attól függően, hogy mit és milyen irányban enged át. Zárt rendszer energia és anyagtartalma állandó. Spontán nem fog lehűlni.

A pince esete teljesen más. Ott több ok miatt van hűvös nyáron, langyos télen. Néhány ok: Mivel föld alatt van, gyakorlatilag hőátadás aligha valósul meg. Vezetés gyakorlatilag nincs (a levegő elég rosszul vezeti a hőt...).

Sugárzás szintén csekély. A hőátvitel nagy része csak légáramlás utján valósul meg. Viszont mivel a pinceajtó gyakran zárt állapotú, így az áramlással bekerülő hő is csekély.

Na ezért van nyáron jó hűvös a pincébe, ott lehet jól hűsölni.

Valóban. Ha a doboz hőáramlás szempontjából zárt, akkor nem történik hőveszteség. Elméletileg ez lehetetlen, ezért a lehűlés a külső hőmérsékletig történik. Persze a hőáramlás mértékétől függően ez meglehetősen hosszú idő lehet, és fel kell tételeznünk a körülmények stabilitását.

A pince (és minden más helyiség) hőmérsékletét a "falak" hővezetési képessége határozza meg. Ebből kiszámítható az az idő, ami a hőmérsékletek hozzávetőleges kiegyenlítéséhez kell. Mivel a hőáramlás sebessége a hőmérséklet különbséggel is arányos, ezért a kiegyenlítődési időt ez is befolyásolja. A pince hőmérséklete azért nem emelkedik a külső levegő hőmérséklete közelébe, mert hővezetés a földön, illetve a felette lévő szint anyagán át történik. A föld rossz hővezető, mire a hőmérséklet jelentősen emelkedne, egyfelől éjszaka lesz (kisebb hőkülönbség, és ezért még lassabb hőcsere), másfelől nincs tartósan (heteken át) magas hőmérséklet. Egyes forró égövi helyeken a pincéket un. széltornyok segítségével (huzat) hűtik, továbbá vizet áramoltatnak a helyiségben (gazdagabb épületben belső szökőkúttal), ez a hőmérséklet különbség gyakorlatilag képes extrém melegben is hűs helyiségeket biztosítani.