Все не так просто, как кажется: почему металл ощущается холоднее древесины

Фото: Bence Szemerey

Известно, что в холодный день металл кажется намного холоднее дерева, хотя это не так. Оказывается, дело не в температуре, а в том, как ваше тело воспринимает передачу тепла, пишет IFLScience.

Когда вы касаетесь чего-то, вы не чувствуете его температуру непосредственно. Вместо этого вы чувствуете, как быстро тепло движется между предметом и вашей кожей.

Как объясняет физик Дерек Мюллер в видео для своего YouTube-канала Veritasium: "Это связано с теплопроводностью".

Например, жесткий диск и книга при одинаковой температуре ощущаются по-разному, потому что алюминий, ключевой компонент жесткого диска, отводит тепло от вашей руки быстрее, чем книга.

Этот принцип также объясняет, почему, если два предмета теплее вашего тела, тот, что сделан из металла, ощущается горячее. Металл передает тепло вашей коже эффективнее, чем другие материалы, такие как дерево или пластик.

Тот же принцип объясняет, почему металлическая форма для торта кажется горячее самого пирога, хотя оба только что вышли из духовки.

Теплопроводность — это способность материала передавать тепло. В металлах плотно упакованные атомы и наличие свободных электронов делают их превосходными проводниками тепла. Эти свободные электроны быстро движутся и эффективно передают энергию, сталкиваясь с другими частицами, распространяя тепло по всему материалу.

Неметаллы, такие как дерево или пластик, не имеют этих свободных электронов. Например, древесина состоит из соединений, таких как целлюлоза и лигнин, с воздушными карманами, которые рассеивают и замедляют передачу тепла. Это структурное различие является причиной того, что древесина кажется более теплой и не проводит тепло так хорошо, как металл.

Простой эксперимент Мюллера освещает это явление: для этого он разместил кубики льда на пластиковом и алюминиевом блоке при комнатной температуре. Оказалось, что лед на алюминиевом блоке тает быстрее, хотя на ощупь он кажется холоднее. Это происходит потому, что алюминий передает тепло льду эффективнее, чем пластик.

Знание теплопроводности не только решает загадку, почему металл кажется холоднее, но и объясняет выбор материалов в повседневной жизни — от посуды до строительных материалов. Понимание того, как материалы взаимодействуют с теплом, может повлиять на все — от дизайна продукта до энергоэффективности.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform