棒鋼と木の棒がある部屋に足を踏み入れ、両方に触れると、棒鋼が冷たく感じられます。 バーとスティックの両方が同じ部屋にあるので、最初は赤面しますが、これは意味がありません。したがって、それらは同じ温度でなければなりません。 ただし、2つの材料の熱伝導率を考慮すると、この現象はそれほど不思議ではないようです。 鋼は、木材の約500倍の速さで指から熱を伝導します。 ちなみに、バーをセットして太陽の下で固執すると、木が触れないのに鋼がすぐに熱くなりすぎて触れられないことに気付くでしょう。 それらの熱伝導率の違いもまた責任があります。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
鋼の熱伝導率は50.2W / mKですが、木材の熱伝導率は0.12 W / mK以下です。 これが、同じ温度で鋼が木よりも冷たく感じる理由です。
指は熱の損失を冷たさとして解釈します
指よりも低温の物体に触れると、体に冷たさが入るのではなく、指を介して熱が物体に伝わるため、物体は冷たく感じます。 エネルギーの流れは、常に高温の物体から低温の物体へと流れます。 これはエアコンにも当てはまります。 彼らは冷気を供給しません。 代わりに、それらは蒸発コイルの周りを循環する空気から熱を引き出します。 熱伝達率が高いほど、物体は冷たく感じます。
各材料には特徴的な熱伝導率があります
高温の材料の分子は、低温の材料の分子よりも運動エネルギーが大きくなります。 温度、そして材料が触れると、より高い温度の体は次の形でエネルギーを失います 熱。 これは熱伝導率と呼ばれ、発生する速度は断面積と温度差に比例し、材料の厚さに反比例します。 また、各材料に特徴的な熱伝導率(k)と呼ばれる定数にも比例します。
科学者は、ほとんどの日常的な材料の熱伝導率を測定して表にしています。 MKS測定システムでは、ワット/メートル度ケルビン(W / mK)で表されます。 また、Btu /(hr⋅ftなどの他の単位で表されているものもあります。2⋅F)(英国熱量単位/華氏時フィート度)。
熱伝導率は電気伝導率に関連しています。 熱をよく伝導するほとんどの材料は、電気も同様によく伝導し、断熱材も優れた電気絶縁体です。 例外はダイヤモンドです。ダイヤモンドはどの金属よりも熱伝導率が高いですが、格子構造が密であるため、電気を通しません。
鋼と木材の熱伝導率
鋼の熱伝導率は50.2W / mKであり、木材の熱伝導率は、木材の種類、密度、含水率に応じて0.12〜0.04 W / mKです。 最も熱伝導性の高い木の棒でさえ、鋼の約500倍の速度で熱を伝達します。 この遅い熱伝達速度により、木材は優れた断熱材になり、すぐそこに断熱レンガがあり、ロックウールやグラスウールの断熱材に匹敵します。