فصل زمستان فصلی است که جانوران باید مکانیسم تولید گرما را در خود ایجاد نمایند. اگر جانوران نتوانند خودشان را در سرمای زمستان گرم نگاه دارند حتما خواهند مرد. مراحل گرم کردن در جانوران مختلف یکسال نمی باشد. پرندگان دارای کاملترین سیستم و مکانیسم گرم کردن در زمستان هستند. باد کردن و پف نمودن پرندگان یک مکانیسم بسیار پیچیده دارد که باید به آن نگاهی تازه داشته باشیم.
دیده میشود که بسیاری از پرندگان، مانند گنجشک یا کبوتر، در زمستان هنگامی که هوا سرد میشود به هنگامِ استراحت پرهای خود را به حالتِ پُف کرده بر روی بدنِ خود حجیم میکنند. روشن است که این امر به خاطرِ رهایی از سرمایِ هواست، اما میخواهیم علتِ فیزیکی این موضوع را که این کار چگونه باعثِ گرم شدنِ بدن آنها میشود بررسی کنیم.
پرنده با پُف کردنِ پرهای خود درواقع اجازه میدهد حجمی از هوا در لابه لای پرهای او در مجاورت با پوست بدنش محبوس شود و به راحتی توسط جریانِ هوای بیرون جابجا و از مجاورت پوست دور نشود. این حجم هوای گیرافتاده در لابه لای پرهای پرنده بر اثر گرمای بدن پرنده گرم میشود و چون به راحتی از کنار بدن پرنده دور نمیشود بدن او را در گرمای خود نگاه میدارد و به این وسیله بدن پرنده گرم میمانَد. این کار درست مثل کاری است که ما در زمستان با کشیدن پتو بر روی خود یا با پوشیدن لباس انجام میدهیم، با با درآغوش گرفتنِ یکدیگر باعث میشویم گرمای بدنِ دیگری ما را گرم نگاه دارد.
(در بعضی از کتابهای متن فیزیک گفته میشود که علت فیزیکی گرم نگاه داشته شدنِ پرنده با پُف کردنِ پرهایش این است که هوای گیرافتاده در پرهای پرنده نقش یک عایق گرمایی برای جلوگیری از خروج گرمای بدن پرنده به هوای محیط را بازی میکند. این استدلال ظاهراً به این علت به ذهنِ طراح آن خطور کرده است که هوا همچون خلأ یک عایق حرارتی است، و علت آن هم این است که چون چگالی مولکولهای آن در مقایسه با چگالی مولکولهای یک جسم جامد بسیار کمتر است بالنسبه حرارت یا جنبشِ مولکولیِ کمتری را میتواند از درون جامد به بیرون از جامد منتقل کند همانگونه که در حالت ایدهآل یک خلأ اصلاً این کار را نمیتواند انجام دهد چون اصلاً مولکولی ندارد. نمونه ی این وضعیت در شیشه های دوجداره ی ساختمانها دیده میشود که برای جلوگیری از تبادل گرما بین هوای درون و بیرون ساختمان طراحی شده اند. در این حال دمای شیشه ی روبه بیرون متفاوت از دمای شیشه ی روبه درون است و لایه هوای بین دو شیشه که چگالیِ مولکولی بسیار کمتری از شیشه دارد عملاً نقش چندانی در انتقال گرمایی قابل توجه از شیشه ی با دمای بالا به شیشه ی با دمای پایین ندارد.)
دیده میشود که بسیاری از پرندگان، مانند گنجشک یا کبوتر، در زمستان هنگامی که هوا سرد میشود به هنگامِ استراحت پرهای خود را به حالتِ پُف کرده بر روی بدنِ خود حجیم میکنند. روشن است که این امر به خاطرِ رهایی از سرمایِ هواست، اما میخواهیم علتِ فیزیکی این موضوع را که این کار چگونه باعثِ گرم شدنِ بدن آنها میشود بررسی کنیم.
پرنده با پُف کردنِ پرهای خود درواقع اجازه میدهد حجمی از هوا در لابه لای پرهای او در مجاورت با پوست بدنش محبوس شود و به راحتی توسط جریانِ هوای بیرون جابجا و از مجاورت پوست دور نشود. این حجم هوای گیرافتاده در لابه لای پرهای پرنده بر اثر گرمای بدن پرنده گرم میشود و چون به راحتی از کنار بدن پرنده دور نمیشود بدن او را در گرمای خود نگاه میدارد و به این وسیله بدن پرنده گرم میمانَد. این کار درست مثل کاری است که ما در زمستان با کشیدن پتو بر روی خود یا با پوشیدن لباس انجام میدهیم، با با درآغوش گرفتنِ یکدیگر باعث میشویم گرمای بدنِ دیگری ما را گرم نگاه دارد.
(در بعضی از کتابهای متن فیزیک گفته میشود که علت فیزیکی گرم نگاه داشته شدنِ پرنده با پُف کردنِ پرهایش این است که هوای گیرافتاده در پرهای پرنده نقش یک عایق گرمایی برای جلوگیری از خروج گرمای بدن پرنده به هوای محیط را بازی میکند. این استدلال ظاهراً به این علت به ذهنِ طراح آن خطور کرده است که هوا همچون خلأ یک عایق حرارتی است، و علت آن هم این است که چون چگالی مولکولهای آن در مقایسه با چگالی مولکولهای یک جسم جامد بسیار کمتر است بالنسبه حرارت یا جنبشِ مولکولیِ کمتری را میتواند از درون جامد به بیرون از جامد منتقل کند همانگونه که در حالت ایدهآل یک خلأ اصلاً این کار را نمیتواند انجام دهد چون اصلاً مولکولی ندارد. نمونه ی این وضعیت در شیشه های دوجداره ی ساختمانها دیده میشود که برای جلوگیری از تبادل گرما بین هوای درون و بیرون ساختمان طراحی شده اند. در این حال دمای شیشه ی روبه بیرون متفاوت از دمای شیشه ی روبه درون است و لایه هوای بین دو شیشه که چگالیِ مولکولی بسیار کمتری از شیشه دارد عملاً نقش چندانی در انتقال گرمایی قابل توجه از شیشه ی با دمای بالا به شیشه ی با دمای پایین ندارد.)