понеділок09 грудня 2024
ps-ua.com

Не все так очевидно: чому метал відчувається холоднішим за дерево.

У холодну погоду здається, що деякі матеріали холодніші за інші, хоча насправді у них однакова температура. Вчені пояснили, чому це відбувається.
Не все так очевидно: почему металл кажется холоднее дерева?

Відомо, що в холодний день метал здається значно холоднішим за дерево, хоча це не зовсім так. Виявляється, справа не в температурі, а в тому, як ваше тіло сприймає передачу тепла, пише IFLScience.

Коли ви торкаєтеся чогось, ви не відчуваєте його температуру безпосередньо. Замість цього ви відчуваєте, як швидко тепло переміщається між предметом і вашою шкірою.

Як пояснює фізик Дерек Мюллер у відео для свого YouTube-каналу Veritasium: "Це пов'язано з теплопровідністю".

Наприклад, жорсткий диск і книга при однаковій температурі відчуваються по-різному, оскільки алюміній, ключовий компонент жорсткого диска, відводить тепло від вашої руки швидше, ніж книга.

Цей принцип також пояснює, чому, якщо два предмети тепліші вашого тіла, той, що зроблений з металу, відчувається гарячішим. Метал передає тепло вашій шкірі ефективніше, ніж інші матеріали, такі як дерево чи пластик.

Той же принцип пояснює, чому металева форма для торта здається гарячішою за сам пиріг, хоча обидва щойно вийшли з духовки.

Теплопровідність — це здатність матеріалу передавати тепло. У металах щільно упаковані атоми та наявність вільних електронів роблять їх відмінними провідниками тепла. Ці вільні електрони швидко рухаються та ефективно передають енергію, стикаючись з іншими частинками, поширюючи тепло по всьому матеріалу.

Неметали, такі як дерево або пластик, не мають цих вільних електронів. Наприклад, деревина складається з сполук, таких як целюлоза та лігнін, з повітряними кишенями, які розсіюють і сповільнюють передачу тепла. Це структурне відмінність є причиною того, що деревина здається більш теплою і не проводить тепло так добре, як метал.

Простий експеримент Мюллера ілюструє це явище: для цього він розмістив кубики льоду на пластиковому та алюмінієвому блоці при кімнатній температурі. Виявилося, що лід на алюмінієвому блоці тане швидше, хоча на дотик він здається холоднішим. Це відбувається тому, що алюміній передає тепло льоду ефективніше, ніж пластик.

Знання теплопровідності не тільки розв'язує загадку, чому метал здається холоднішим, але й пояснює вибір матеріалів у повсякденному житті — від посуду до будівельних матеріалів. Розуміння того, як матеріали взаємодіють з теплом, може вплинути на все — від дизайну продукту до енергоефективності.

Також ми розповідали про незвичайний амулет, виявлений у Туреччині. Досі було відомо лише про один схожий артефакт, знайдений в Ізраїлі.