धातुएँ लकड़ी की तुलना में ऊष्मा की बेहतर सुचालक क्यों होती हैं?

लकड़ी के डेक पर खड़े होना एक गर्म दिन में गर्म महसूस कर सकता है, लेकिन एक धातु असहनीय होगी। लकड़ी और धातु पर एक आकस्मिक नज़र आपको यह नहीं बताएगा कि एक दूसरे की तुलना में अधिक गर्म क्यों होता है। आपको सूक्ष्म विशेषताओं की जांच करनी है, फिर देखें कि इन सामग्रियों में परमाणु गर्मी का संचालन कैसे करते हैं।

ऊष्मा के कारण पदार्थ के अणु कंपन करते हैं। जैसे ही वे कंपन करते हैं, वे अपने पड़ोसियों को धक्का देते हैं, उनकी गति की ऊर्जा संचारित करते हैं। जब अणुओं का एक समूह दूसरे को कंपन करने के लिए सेट करता है, तो सामग्री के माध्यम से गर्मी का संचालन होता है।

सामग्रियों के बीच ऊष्मा चालन आंशिक रूप से इस बात पर निर्भर करता है कि उनकी सतह कैसे मिलती है। यदि कोई सतह खुरदरी और असमान है, तो अंतराल से संपर्क और गर्मी चालन बाधित होता है। लकड़ी इसकी सतह पर सूक्ष्म अंतरालों से भरी हुई है। धातुएँ चिकनी होती हैं और इनमें अंतराल कम होता है।

धातुओं में, इसके परमाणुओं में बाहरी इलेक्ट्रॉन लकड़ी की तुलना में अधिक शिथिल रूप से बंधे होते हैं। धातु के परमाणु अधिक सघनता से भरे होते हैं और ऊष्मा कंपन को अधिक आसानी से संचारित कर सकते हैं।

परमाणु स्तर पर, धातु स्वयं को क्रिस्टल के नेटवर्क में व्यवस्थित करते हैं, जो कठोर होते हैं। लकड़ी छोटे रेशों से बनी होती है, जो नरम और अधिक बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित दोनों होते हैं। इन तंतुओं के बावजूद ऊष्मा कंपन कम कुशलता से संचालित होते हैं।

लकड़ी में आंतरिक रूप से और साथ ही इसकी सतह पर अंतराल होते हैं। जब जीवित लकड़ी सूख जाती है तो यह सूक्ष्म वायु जेबों से भरा होता है। गर्मी से आणविक कंपन धीरे-धीरे इन जेबों से होकर गुजरते हैं। धातुओं में बहुत कम रिक्तियाँ होती हैं।