स्टील लकड़ी की तुलना में ठंडा क्यों महसूस करता है?

एक कमरे में चलो जिसमें आपको स्टील बार और लकड़ी की छड़ी मिलती है, उन दोनों को स्पर्श करें, और आप पाएंगे कि स्टील बार ठंडा लगता है। पहले ब्लश में, इसका कोई मतलब नहीं है क्योंकि बार और स्टिक दोनों एक ही कमरे में हैं, इसलिए उन्हें एक ही तापमान पर होना चाहिए। हालांकि, दो सामग्रियों की तापीय चालकता को ध्यान में रखें, और घटना उतनी रहस्यमय नहीं लगती। स्टील आपकी उंगलियों से लकड़ी की तुलना में लगभग 500 गुना तेजी से गर्मी का संचालन करता है। वैसे, यदि आप बार सेट करते हैं और धूप में चिपकते हैं, तो आप देखेंगे कि स्टील जल्दी से छूने के लिए बहुत गर्म हो जाता है जबकि लकड़ी नहीं। उनकी तापीय चालकता में अंतर फिर से जिम्मेदार है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

स्टील की तापीय चालकता 50.2 W/mK है जबकि लकड़ी की तापीय चालकता 0.12 W/mK से अधिक नहीं है। यही कारण है कि स्टील एक ही तापमान पर लकड़ी की तुलना में ठंडा महसूस करता है।

जब आप अपनी उंगलियों से कम तापमान वाली किसी वस्तु को छूते हैं, तो वह ठंडी महसूस होती है क्योंकि गर्मी आपकी उंगलियों से होकर वस्तु में जाती है, इसलिए नहीं कि ठंडक आपके शरीर में प्रवेश करती है। ऊर्जा का प्रवाह हमेशा गर्म वस्तु से ठंडी वस्तु की ओर होता है। यह एयर कंडीशनर के लिए भी सच है। वे ठंडी हवा की आपूर्ति नहीं करते हैं। इसके बजाय, वे हवा से गर्मी निकालते हैं जो बाष्पीकरणीय कॉइल के चारों ओर घूमती है। गर्मी हस्तांतरण की दर जितनी अधिक होती है, वस्तु उतनी ही ठंडी होती है।

उच्च तापमान पर किसी पदार्थ के अणुओं में कम गति वाली सामग्री की तुलना में अधिक गतिज ऊर्जा होती है तापमान, और जब सामग्री स्पर्श करती है, तो उच्च तापमान पर शरीर के रूप में ऊर्जा खो देता है तपिश। इसे तापीय चालकता कहा जाता है, और जिस दर पर यह होता है वह क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और तापमान अंतर के समानुपाती होता है और सामग्री की मोटाई के व्युत्क्रमानुपाती होता है। यह एक स्थिरांक के समानुपाती होता है जिसे तापीय चालकता (k) कहा जाता है, जो प्रत्येक सामग्री के लिए विशेषता है।

वैज्ञानिकों ने अधिकांश रोजमर्रा की सामग्रियों के लिए तापीय चालकता को मापा और सारणीबद्ध किया है। एमकेएस मापन प्रणाली में, उन्हें वाट/मीटर-डिग्री केल्विन (डब्ल्यू/एमके) में व्यक्त किया जाता है। आप उन्हें अन्य इकाइयों में भी व्यक्त कर सकते हैं, जैसे Btu/(hr⋅ft²⋅F) (ब्रिटिश थर्मल यूनिट/घंटा-फुट-डिग्री फ़ारेनहाइट)।

तापीय चालकता विद्युत चालकता से संबंधित है। गर्मी को अच्छी तरह से संचालित करने वाली अधिकांश सामग्री भी समान रूप से अच्छी तरह से बिजली का संचालन करती है, और गर्मी इन्सुलेटर भी अच्छे विद्युत इन्सुलेटर होते हैं। अपवाद हीरा है, जिसमें किसी भी धातु की तुलना में उच्च तापीय चालकता है, लेकिन इसकी घनी जाली संरचना के कारण, बिजली का संचालन नहीं करता है।

स्टील की तापीय चालकता 50.2 W/mK है, और लकड़ी के लिए यह 0.12 और 0.04 W/mK के बीच है, जो लकड़ी की प्रजातियों के साथ-साथ इसके घनत्व और नमी की मात्रा पर निर्भर करता है। यहां तक ​​​​कि लकड़ी की सबसे ऊष्मीय प्रवाहकीय छड़ी स्टील की तुलना में लगभग 500 गुना अधिक धीरे-धीरे गर्मी स्थानांतरित करती है। गर्मी हस्तांतरण की यह धीमी दर लकड़ी को एक अच्छा गर्मी इन्सुलेटर बनाती है, ठीक वहीं पर इंसुलेटिंग ईंट के साथ और रॉक वूल और फाइबरग्लास इंसुलेशन के बराबर है।