Se tenir sur une terrasse en bois peut sembler chaud par une journée chaude, mais une terrasse en métal serait insupportable. Un regard décontracté sur le bois et le métal ne vous dira pas pourquoi l'un devient plus chaud que l'autre. Vous devez examiner les caractéristiques microscopiques, puis voir comment les atomes de ces matériaux conduisent la chaleur.
Vibrations
La chaleur fait vibrer les molécules d'un matériau. En vibrant, ils bousculent leurs voisins, transmettant l'énergie de leur mouvement. Lorsqu'un groupe de molécules en fait vibrer un autre, la chaleur est conductrice à travers le matériau.
Surface
La conduction thermique entre les matériaux dépend en partie de la façon dont leurs surfaces se rencontrent. Si une surface est rugueuse et inégale, le contact et la conduction thermique sont interrompus par des interstices. Le bois est plein de lacunes microscopiques à sa surface. Les métaux sont plus lisses et ont moins d'espaces.
Métaux
Dans les métaux, les électrons externes de ses atomes sont liés de manière plus lâche que dans le bois. Les atomes métalliques sont plus denses et peuvent transmettre plus facilement les vibrations thermiques.
Cristaux vs. Fibres
Au niveau atomique, les métaux s'organisent en réseaux de cristaux, qui ont tendance à être rigides. Le bois est composé de minuscules fibres, à la fois plus douces et organisées de manière plus aléatoire. Les vibrations thermiques sont conduites de manière moins efficace à travers ces fibres.
Vides internes
Le bois a des lacunes à l'intérieur ainsi qu'à sa surface. Il est criblé de poches d'air microscopiques laissées lorsque le bois vivant a séché. Les vibrations moléculaires de la chaleur se déplacent lentement à travers ces poches. Les métaux ont beaucoup moins de vides.