В улье не пчёлы втягивают воздух в объём своего клуба при увеличении этого объёма и не выталкивают его за счёт уменьшения объёма клуба. Это только, кажется, что они "дышат", изменяя объём своего клуба. На самом деле, они так приспосабливаются к естественно поднимающемуся воздуху от летка, проходящему через клуб и вокруг него, к потолку и опускающемуся вдоль стенок дупла (улья) вниз, к летку. И хотя дупло замкнуто со всех сторон с одним летком и клубом пчёл, это - не цилиндр с поршнем и свечным отверстием, а клуб пчёл - это не лёгкие, как у человека.
Поместим в дупло не пчёл, а горячий шар, т.е. с температурой выше, чем температура окружающего его воздуха. Что мы увидим?
В дупле (или улье, как хотите), возникнет конвекция. По научному определению, конвекция - это перенос тепла потоками вещества, в нашем примере, воздуха. Естественная конвекция возникает в поле силы тяжести при нагреве снизу. Нагретое вещество под действием архимедовой силы выталкивания перемещается относительно менее нагретого вещества против силы тяжести. При стабильном, закреплённом в одном и том же месте источнике тепла в веществе возникают постоянно действующие конвекционные потоки. Клуб пчёл, поселяясь в улье, ещё не дыша, как горячий шар, своим присутствием образует конвекционные потоки, и только потом(!) начинает приспосабливаться к ним. Т.е., сначала возникают конвекционные потоки, а потом клуб пчёл начинает изменять свой объём, регулируя прохождение через клуб холодного воздуха и, одновременно, удовлетворяя свои потребности в кислороде и выбросе водяных паров и углекислого газа. Хотя делать "выдох" им не надо. За них его "сделает" поднимающийся из клуба пчёл вверх тёплый воздух, вместивший в себя углекислый газ и водяные пары. Просто: тёплый воздух ушёл, а на его место снизу подходит холодный. Надо сжаться, чтобы сильно не охладиться. Расширением и сжатием объёма своего клуба пчёлы регулируют, как водопроводным краном, количество холодного воздуха, проходящего через клуб.
Форму же шара клуб принимает потому, что только при такой форме площадь поверхности минимальна для данного объёма. Соответственно, меньше теплопотерь с этой поверхности в виде излучения и за счёт "омывания" клуба конвекционными потоками при их движении снизу вверх, особенно, при сжатии клуба, когда воздух большей частью огибает его.
А не "вдохи" и "выдохи" объясняют, почему движется воздух в дупле! Объяснить направление конвекционных потоков в воздухе улья от клуба вверх, к потолку улья и их движение именно около стенок улья ко дну, а затем, через
клуб пчёл снова вверх, чтобы цикл замкнулся, можно с помощью основного уравнения молекулярно- кинетической теории газов:

(Желающие  наиподробнейшим образом могут ознакомиться со  всеми этими
доказательствами    в    моей    книге    "Пчеловодство/Советы    и    рекомендации
пчеловода-  практика/",  которая вышла в свет в январе  2006  г.   Знать,  что
происходит   в улье зимой,   надо  каждому пчеловоду,   чтобы раз  и  навсегда