Почему металл холодный на ощупь чем дерево
Почему металлические предметы всегда прохладные на ощупь, даже если находятся в теплом помещении?
Металлические предметы далеко не всегда прохладные.
Вспомните, насколько горячей кажется ложка в чашке горячего чая. Деревянная ложка, даже если ее нагреть до той же температуры, не будет казаться столь горячей.
Все дело в высокой теплопроводности металла. Температура тела 36,6°C (правда, верхние слои кожи немного холоднее). Если прикоснуться к более холодному предмету, тепло начнет перетекать в него. Температура вблизи поверхности кожи снизится, и мы почувствуем прохладу (или сильный холод, если контраст велик).
Отдаваемое нашим телом тепло нагревает верхние слои холодного предмета. Но если он обладает высокой теплопроводностью (как металл), то энергия быстро растекается по всему объему, рост температуры оказывается незначительным, и перетекание тепла продолжается — мы чувствуем, что предмет остается холодным.
При низкой теплопроводности (как у дерева) внешние слои прогреваются очень быстро — иногда так быстро, что мы даже не обращаем внимания на то, что несколько секунд предмет кажется чуть прохладным. После этого теплоотдача почти останавливается, и мы чувствуем, что предмет согрелся.
С горячими предметами всё обстоит с точностью до наоборот.
Высокая теплопроводность металлов объясняется наличием в них свободных электронов — тех самых, что обеспечивают электропроводность металлов. Электроны в металлах в отличие от атомов не остаются на месте, а быстро перемещаются по всему объему, перенося при этом тепло.
а вообще типовое отношение к детям.
и никаких им картинок не доросли ещё!
хотя теплопроводность вполне объяснима на пальцах
Извиняюсь, но последний комментарий ниочем, а ответ TutorState.com не отвечает на вопрос первого.
Согласен с silly_sad, очень даже непонятно многое, не то что детям.
Почему металл холодный
Все материалы обладают таким свойством, как теплопроводность. Это способность пропускать через себя тепло с различной скоростью. Зависит теплопроводность от того, насколько близко расположены молекулы в структуре материала. Если молекулы далеко друг от друга, чтобы столкнуться и обменяться теплом, им требуется много времени. А вот если молекулы находятся совсем рядом, такая передача происходит за считанные секунды.
В тот момент, когда вы касаетесь рукой поверхности какого-либо материала, начинается взаимодействие молекул на поверхностях двух этих сред. Тот материал, который обладает более высокой температурой, будет отдавать тепло холодному. Вот здесь-то и вступает в силу разница в теплопроводности. Если вы заходите в холодный коридор или трогаете предметы на улице, можно не сомневаться в том, что все они имеют одинаковую температуру. Однако металлические детали и предметы всегда намного холодней, чем пластиковые или деревянные. Почему?
Все очень просто. В момент прикосновения к дереву рука начинает отдавать тепло точно так же, как и к металлу, но из-за низкой теплопроводности деревянной поверхности, вы замечаете это не сразу. Расстояние между молекулами здесь настолько велико, что для передачи тепла вашей руки требуется много времени. Можно отдернуть руку и даже не заметить, что она остыла. С металлом все совершенно иначе, это хороший проводник. В момент прикосновения близко расположенные друг к другу молекулы начинают активно взаимодействовать с рукой, быстро забирая себе часть ее тепла. Это чувствуется сразу, именно поэтому мозг интерпретирует прикосновение к металлу, как контакт с чем-то более холодным, чем дерево или пластмасса, несмотря на то, что температура всех этих материалов совершенно идентична.
Об этих свойствах металла стоит помнить и летом, когда можно легко обжечься о горячий капот автомобиля или железную изгородь и спокойно сидеть на деревянных скамейках даже при сорокаградусной жаре.
Почему металл холодный?
Изменчивый металл
Начнём с того, что не всегда предметы из металла холодные. Вспомните, какой становится металлическая ложка в горячей воде. Например, если поместить деревянную ложку в кипяток, она нагреется. Но ложка из металла, побывавшая в кипятке, нагреется намного сильнее. При неаккуратном обращении можно даже ошпариться, забыв металлические столовые приборы в горячей кастрюле или сковороде.
Делиться теплом
Секрет кроется в теплопроводности — способности тела передавать тепло другому телу, от более нагретых частей к менее нагретым.
У разных предметов разная теплопроводность. У металла она чрезвычайно высока. Практически это можно подтвердить с помощью обычного прикосновения к металлическому предмету.
Возьмите в руку любой металлический предмет, например ту же ложку (не побывавшую в кипятке!) или металлические ключи. Нормальная температура нашего тела 36,6°C. Когда мы касаемся менее горячего предмета, чем наше тело, мы сами начинаем передавать ему тепло. Температура поверхности кожи становится ниже, и мы ощущаем холод предмета.
Такая разная теплопроводность
Тепло нашего тела начинает нагревать верхний слой прохладного предмета. Если предмет обладает высокой теплопроводностью (как наши металлические ложка или ключи), то энергия начинает стремительно распространяться по всему предмету. Температура увеличивается несильно, передача тепла продолжается. Однако предмет остаётся всё ещё холодным.
Если же предмет имеет низкую теплопроводность (например, как наша деревянная ложка), то верхние слои нагреваются гораздо быстрее. Зачастую нагрев происходит моментально, и мы даже не успеваем заметить, что предмет был прохладным. Когда тепло передано, теплоотдача практически прекращается. Предмет стал тёплым.
А что происходит с горячими телами?
В горячих предметах процессы протекают в ином порядке. Теплопроводность металлических тел является высокой благодаря свободным электронам, отвечающим за металлическую электропроводность. Электроны в металлических телах стремительно двигаются по всему объёму, перенося тепло во все части предмета.
Почему металлы холодные на ощупь?
У меня в детстве была дурацкая привычка: когда я застегивал куртку до горловины, то часто пихал себе в рот металлический наконечник бегунка. Ничего особенного, как для ребенка, но зимой у меня часто прилипал язык к наконечнику. 🙂 Тогда я впервые познакомился с теплообменными особенностями металла.
Почему от металла веет холодом
На самом деле, металл только кажется для нас холодным. Можно прикоснуться к столу у себя дома, и он покажется теплее, чем металл, хотя они оба будут комнатной температуры.
Просто металл из-за плотных соединений молекул отражает реальную температуру среды, в которой находится, а менее плотные материалы создают на короткое мгновение иллюзию для наших рук.
Металл отбирает тепло в разы быстрее других материалов, но зато и прощается с ним очень-очень оперативно.
Где нашли себе применение теплообменные свойства металла
Металлические изделия используются в следующих целях:
В современных жилищах все чаще прокладывают отопительные коммуникации из пластиковых и металлопластиковых труб. Такие трубы не подвержены коррозии и могут служить хозяевам хоть до момента сноса дома. Они практически не излучают тепла, но и совершенно ясно, что радиаторов из них не сделаешь.
Радиаторы всегда будут делаться из металла, чтобы активно излучать тепло и заполнять им всю площадь отапливаемого помещения.
Для охлаждения тоже используют металл. Конструируют радиатор, который будет эффективно рассеивать тепло (пассивное охлаждение), если этого мало, то к нему монтируют обдув и подсоединяют систему циркуляции охлаждающей жидкости (активное охлаждение).
Обмен тепловой энергии можно показать на примере простого котла: горящий газ нагревает металлическую трубу, где находится вода; металл передает тепло горящего газа холодной воде, которая начинает циркулировать в системе.
В детстве я задавался вопросом: почему, когда я дотрагиваюсь до металла, он холодный?. Ведь с предметами из других материалов такого не происходит. Мне тогда никто не мог толком ответить на этот вопрос, и вот только недавно я решил обратиться к ресурсам сети Интернет и выяснить, в чем дело.
Что такое металлы
Про них слышали все, кто изучал химию в школе. Это элементы, которые представлены как простые вещества, и для них характерны особые свойства:
Металлы могут относиться к разным группам: щелочным, тяжелым и легким, тугоплавким, цветным и другим. Но откуда они берутся? В природе эти элементы проявляются в виде руд, добыванием которых занимается человек. Но для получения чистого материала нужно каким-то образом выделить его из руды и очистить. В современном мире каждый человек взаимодействует с этими ископаемыми и даже носит их на своем теле (драгоценности из золота, серебра и т.д.). Как-то я наткнулся на статью в газете, в которой ученые утверждали, что организм человека состоит примерно на 3 процента из металлов (кальций, магний, железо).
Почему металлы холодные на ощупь
Они обладают высокой теплопроводностью. Поэтому, если, например, человек дотронется до нагретого металла, то он покажется ему более горячим, чем есть на самом деле. Чтобы было понятнее, можно провести опыт с его сравнением с деревом. При одинаковой температуре нам покажется, что металл нагрет намного сильнее. Такая же ситуация и при охлаждении. Исключением будет случай, когда температура его или дерева будет совпадать с температурой нашего тела.
Из-за теплопроводности вещества, человек, когда берет в руку металлический предмет, активно отдает свое тепло. В это время подаются сигналы в мозг о теплоотдаче и происходит ощущение, что вещь очень холодная. Думаю, что каждый пробовал долго держать монетку в руке и замечал, что она становится теплой. Это происходит потому, что она больше не может забирать тепло человека.
Мой сын задает такие вопросы, которые заставляют задуматься. Недавно, на одной из прогулок, я услышал — «Почему железка холоднее дерева?». Действительно, почему? Пришлось покопаться в интернете, и вот что мне удалось обнаружить.
Что такое теплообмен
Так устроена природа, что все в ней стремится к равновесию, а особенно температура. В обычных условиях, согласно основному закону термодинамики, тепло от горячего тела будет плавно перетекать к более холодному. Это будет продолжаться до той поры, пока температура обоих тел не станет одинакова. Во всем виноваты молекулы, которые толкают друг друга при контакте. Как известно, чем выше температура, тем интенсивнее они движутся, а при контакте частички одного вещества «разгоняют» молекулы другого, в то время как сами замедляются. Вот и получается, что горячий предмет остывает, а холодный разогревается, и, как только скорость молекул уравняется, это будет означать, что температура стабилизировалась.
Почему металлы кажутся холодными
Когда человек выходит на улицу в морозный день, то он попадает в среду, где температура всех тел одинакова. Если потрогать какую-нибудь железку, то она покажется холодной, ведь температура тела значительно выше — 36,6°C. Получается, что телу приходится нагревать металл до тех пор, пока он не нагреется до его температуры. Но почему железо вытягивает тепло с большей скоростью, чем дерево? Все дело в теплопроводности, которая у каждого материала своя. Она выражается в специальных единицах — Вт/(м·K) — ватт на метр кельвин. Это выражение той теплоты, которая проходит за единицу времени через единицу площади однородного материала. Например:
У металлов множество свободных электронов, которые, получая некоторое тепло, ускоряются, тем самым задевая соседние частицы, а значит, нагревают материал. У дерева нет свободных частиц, поэтому тепло получают лишь молекулы поверхности, постепенно передавая его вглубь древесины. Поэтому железо и кажется таким холодным.
Почему металлы холодные на ощупь?
У меня в детстве была дурацкая привычка: когда я застегивал куртку до горловины, то часто пихал себе в рот металлический наконечник бегунка. Ничего особенного, как для ребенка, но зимой у меня часто прилипал язык к наконечнику. 🙂 Тогда я впервые познакомился с теплообменными особенностями металла.
Почему от металла веет холодом
На самом деле, металл только кажется для нас холодным. Можно прикоснуться к столу у себя дома, и он покажется теплее, чем металл, хотя они оба будут комнатной температуры.
Просто металл из-за плотных соединений молекул отражает реальную температуру среды, в которой находится, а менее плотные материалы создают на короткое мгновение иллюзию для наших рук.
Металл отбирает тепло в разы быстрее других материалов, но зато и прощается с ним очень-очень оперативно.
Где нашли себе применение теплообменные свойства металла
Металлические изделия используются в следующих целях:
В современных жилищах все чаще прокладывают отопительные коммуникации из пластиковых и металлопластиковых труб. Такие трубы не подвержены коррозии и могут служить хозяевам хоть до момента сноса дома. Они практически не излучают тепла, но и совершенно ясно, что радиаторов из них не сделаешь.
Радиаторы всегда будут делаться из металла, чтобы активно излучать тепло и заполнять им всю площадь отапливаемого помещения.
Для охлаждения тоже используют металл. Конструируют радиатор, который будет эффективно рассеивать тепло (пассивное охлаждение), если этого мало, то к нему монтируют обдув и подсоединяют систему циркуляции охлаждающей жидкости (активное охлаждение).
Обмен тепловой энергии можно показать на примере простого котла: горящий газ нагревает металлическую трубу, где находится вода; металл передает тепло горящего газа холодной воде, которая начинает циркулировать в системе.
В детстве я задавался вопросом: почему, когда я дотрагиваюсь до металла, он холодный?. Ведь с предметами из других материалов такого не происходит. Мне тогда никто не мог толком ответить на этот вопрос, и вот только недавно я решил обратиться к ресурсам сети Интернет и выяснить, в чем дело.
Что такое металлы
Про них слышали все, кто изучал химию в школе. Это элементы, которые представлены как простые вещества, и для них характерны особые свойства:
Металлы могут относиться к разным группам: щелочным, тяжелым и легким, тугоплавким, цветным и другим. Но откуда они берутся? В природе эти элементы проявляются в виде руд, добыванием которых занимается человек. Но для получения чистого материала нужно каким-то образом выделить его из руды и очистить. В современном мире каждый человек взаимодействует с этими ископаемыми и даже носит их на своем теле (драгоценности из золота, серебра и т.д.). Как-то я наткнулся на статью в газете, в которой ученые утверждали, что организм человека состоит примерно на 3 процента из металлов (кальций, магний, железо).
Почему металлы холодные на ощупь
Они обладают высокой теплопроводностью. Поэтому, если, например, человек дотронется до нагретого металла, то он покажется ему более горячим, чем есть на самом деле. Чтобы было понятнее, можно провести опыт с его сравнением с деревом. При одинаковой температуре нам покажется, что металл нагрет намного сильнее. Такая же ситуация и при охлаждении. Исключением будет случай, когда температура его или дерева будет совпадать с температурой нашего тела.
Из-за теплопроводности вещества, человек, когда берет в руку металлический предмет, активно отдает свое тепло. В это время подаются сигналы в мозг о теплоотдаче и происходит ощущение, что вещь очень холодная. Думаю, что каждый пробовал долго держать монетку в руке и замечал, что она становится теплой. Это происходит потому, что она больше не может забирать тепло человека.
Мой сын задает такие вопросы, которые заставляют задуматься. Недавно, на одной из прогулок, я услышал — «Почему железка холоднее дерева?». Действительно, почему? Пришлось покопаться в интернете, и вот что мне удалось обнаружить.
Что такое теплообмен
Так устроена природа, что все в ней стремится к равновесию, а особенно температура. В обычных условиях, согласно основному закону термодинамики, тепло от горячего тела будет плавно перетекать к более холодному. Это будет продолжаться до той поры, пока температура обоих тел не станет одинакова. Во всем виноваты молекулы, которые толкают друг друга при контакте. Как известно, чем выше температура, тем интенсивнее они движутся, а при контакте частички одного вещества «разгоняют» молекулы другого, в то время как сами замедляются. Вот и получается, что горячий предмет остывает, а холодный разогревается, и, как только скорость молекул уравняется, это будет означать, что температура стабилизировалась.
Почему металлы кажутся холодными
Когда человек выходит на улицу в морозный день, то он попадает в среду, где температура всех тел одинакова. Если потрогать какую-нибудь железку, то она покажется холодной, ведь температура тела значительно выше — 36,6°C. Получается, что телу приходится нагревать металл до тех пор, пока он не нагреется до его температуры. Но почему железо вытягивает тепло с большей скоростью, чем дерево? Все дело в теплопроводности, которая у каждого материала своя. Она выражается в специальных единицах — Вт/(м·K) — ватт на метр кельвин. Это выражение той теплоты, которая проходит за единицу времени через единицу площади однородного материала. Например:
У металлов множество свободных электронов, которые, получая некоторое тепло, ускоряются, тем самым задевая соседние частицы, а значит, нагревают материал. У дерева нет свободных частиц, поэтому тепло получают лишь молекулы поверхности, постепенно передавая его вглубь древесины. Поэтому железо и кажется таким холодным.