Усе не так просто, як здається: чому метал відчувається холоднішим за деревину
У холодну погоду здається, що одні матеріали холодніші за інші, хоча насправді вони мають однакову температуру. Вчені розповіли, чому це відбувається.
Відомо, що в холодний день метал здається набагато холоднішим за дерево, хоча це не так. Виявляється, справа не в температурі, а в тому, як ваше тіло сприймає передачу тепла, пише IFLScience.
У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Коли ви торкаєтесь чогось, ви не відчуваєте його температуру безпосередньо. Натомість ви відчуваєте, як швидко тепло рухається 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, тому що алюміній, ключовий компонент жорсткого диска, відводить тепло від вашої руки швидше, ніж книга.
Цей принцип також пояснює, чому, якщо два предмети тепліші за ваше тіло, той, що зроблений з металу, відчувається гарячішим. Метал передає тепло вашій шкірі ефективніше, ніж інші матеріали, такі як дерево чи пластик.
Той самий 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 і наявність вільних електронів роблять їх чудовими провідниками тепла. Ці вільні електрони швидко рухаються і ефективно передають енергію, зіштовхуючись з іншими частинками, поширюючи тепло по всьому матеріалу.
Неметали, такі як дерево або пластик, не мають цих вільних електронів. Деревина, наприклад, складається зі сполук, таких як целюлоза та лігнін, з повітряними кишенями, які розсіюють і сповільнюють передачу тепла. Ця структурна відмінність є причиною того, що деревина здається теплішою і не проводить тепло так добре, як метал.
Простий експеримент Мюллера висвітлює 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 лише вирішує 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.
Раніше Фокус писав про незвичайну традицію однієї з французьких сімей аристократів. Археологи виявили, що рід Комонів бальзамував померлих, що є унікальним для Західної Європи.
Також ми розповідали про незвичайний амулет, виявлений в Туреччині. Досі було відомо тільки про один схожий артефакт, виявлений в Ізраїлі.