Staan op een houten terras kan op een warme dag warm aanvoelen, maar een metalen terras zou ondraaglijk zijn. Een nonchalante kijk op hout en metaal zal je niet vertellen waarom de ene heter wordt dan de andere. Je moet microscopische kenmerken onderzoeken en dan zien hoe de atomen in deze materialen warmte geleiden.
trillingen
Warmte zorgt ervoor dat moleculen in een materiaal gaan trillen. Terwijl ze trillen, verdringen ze hun buren en zenden ze de energie van hun beweging uit. Wanneer een groep moleculen een andere in trilling brengt, wordt warmte door het materiaal geleid.
Oppervlakte
Warmtegeleiding tussen materialen hangt gedeeltelijk af van hoe hun oppervlakken elkaar ontmoeten. Als een oppervlak ruw en oneffen is, worden contact en warmtegeleiding onderbroken door gaten. Hout zit vol microscopisch kleine gaten aan het oppervlak. Metalen zijn gladder en hebben minder gaten.
metalen
In metalen zijn de buitenste elektronen in de atomen losser gebonden dan in hout. Metaalatomen zijn dichter opeengepakt en kunnen warmtetrillingen gemakkelijker overbrengen.
Kristallen versus vezels
Op atomair niveau rangschikken metalen zich in netwerken van kristallen, die vaak stijf zijn. Hout is gemaakt van kleine vezels, die zowel zachter als meer willekeurig zijn georganiseerd. Door deze vezels worden warmtetrillingen minder efficiënt geleid.
Interne holtes
Hout heeft zowel intern als aan het oppervlak gaten. Het zit vol met microscopisch kleine luchtbellen die achterbleven toen het levende hout uitdroogde. Moleculaire trillingen van warmte bewegen langzaam door deze zakken. Metalen hebben veel minder holtes.