Auf einem Holzdeck zu stehen, kann sich an einem heißen Tag warm anfühlen, aber ein Metalldeck wäre unerträglich. Ein lässiger Blick auf Holz und Metall sagt Ihnen nicht, warum einer heißer wird als der andere. Sie müssen mikroskopische Merkmale untersuchen und dann sehen, wie die Atome in diesen Materialien Wärme leiten.
Vibrationen
Wärme bringt Moleküle in einem Material zum Schwingen. Während sie vibrieren, stoßen sie ihre Nachbarn an und übertragen die Energie ihrer Bewegung. Wenn eine Molekülgruppe eine andere in Schwingung versetzt, wird Wärme durch das Material geleitet.
Oberfläche
Die Wärmeleitung zwischen Materialien hängt teilweise davon ab, wie ihre Oberflächen aufeinandertreffen. Ist eine Oberfläche rau und uneben, werden Kontakt und Wärmeleitung durch Lücken unterbrochen. Holz ist an seiner Oberfläche voller mikroskopisch kleiner Lücken. Metalle sind glatter und haben weniger Lücken.
Metalle
In Metallen sind die äußeren Elektronen in seinen Atomen lockerer gebunden als in Holz. Metallatome sind dichter gepackt und können Wärmeschwingungen leichter übertragen.
Kristalle vs. Fasern
Auf atomarer Ebene ordnen sich Metalle in Netzwerken von Kristallen an, die dazu neigen, steif zu sein. Holz besteht aus winzigen Fasern, die sowohl weicher als auch zufälliger organisiert sind. Wärmeschwingungen werden durch diese Fasern weniger effizient geleitet.
Innere Lücken
Holz hat sowohl innen als auch an seiner Oberfläche Lücken. Es ist übersät mit mikroskopisch kleinen Lufteinschlüssen, die beim Austrocknen des lebenden Holzes zurückbleiben. Molekulare Vibrationen von Wärme bewegen sich langsam durch diese Taschen. Metalle haben weit weniger Hohlräume.