Зайдіть у кімнату, в якій ви знайдете сталевий пруток та дерев'яну палицю, торкніться їх обох, і ви виявите, що сталевий пруток відчуває себе холоднішим. Спочатку червоніти це не має сенсу, оскільки і планка, і палиця знаходяться в одній кімнаті, тому вони повинні мати однакову температуру. Однак враховуйте теплопровідність двох матеріалів, і явище не здається таким загадковим. Сталь проводить тепло з пальців приблизно в 500 разів швидше, ніж дерево. До речі, якщо ви встановите планку і тримаєтеся на сонці, ви помітите, що сталь швидко стає занадто гарячою для дотику, а деревини ні. Різниця в їх теплопровідності знову відповідальна.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Теплопровідність сталі має 50,2 Вт / мК, а деревини - не більше 0,12 Вт / мК. Ось чому сталь відчуває себе холодніше деревини при однаковій температурі.
Пальці трактують втрату тепла як холод
Коли ви торкаєтесь предмета з температурою, нижчою за пальці, він відчуває холод, оскільки тепло потрапляє крізь ваші пальці в предмет, а не через те, що холод потрапляє у ваше тіло. Потік енергії завжди йде від більш гарячого об'єкта до більш холодного. Це справедливо навіть для кондиціонерів. Вони не подають холодного повітря. Натомість вони витягують тепло з повітря, яке циркулює навколо випарних спіралей. Чим вище швидкість тепловіддачі, тим холодніше відчувається предмет.
Кожен матеріал має характерну теплопровідність
Молекули в матеріалі при високій температурі мають більше кінетичної енергії, ніж у матеріалі при низькій температурі температури, і коли матеріали стикаються, тіло при більш високій температурі втрачає енергію у вигляді тепло. Це називається теплопровідністю, і швидкість, з якою це відбувається, пропорційна площі перерізу та різниці температур і обернено пропорційна товщині матеріалу. Це також пропорційно постійній, що називається теплопровідністю (k), яка характерна для кожного матеріалу.
Вчені виміряли та підрахували теплопровідність для більшості повсякденних матеріалів. У системі вимірювання MKS вони виражаються у ватах / метр градусів Кельвіна (Вт / мК). Ви також можете знайти їх, виражені в інших одиницях, таких як Btu / (hr⋅ft2⋅F) (британські теплові одиниці / година-фут-градус за Фаренгейтом).
Теплопровідність пов’язана з електропровідністю. Більшість матеріалів, які добре проводять тепло, також однаково добре проводять електрику, а теплоізолятори також є хорошими електричними ізоляторами. Виняток становить алмаз, який має вищу теплопровідність, ніж будь-який метал, але через свою щільну решітчасту структуру не проводить електрику.
Теплопровідність сталі та дерева
Теплопровідність сталі становить 50,2 Вт / мК, а для деревини - від 0,12 до 0,04 Вт / мК, залежно від породи деревини, а також її щільності та вологості. Навіть найбільш теплопровідна паличка з дерева передає тепло приблизно в 500 разів повільніше, ніж сталь. Ця повільна швидкість тепловіддачі робить деревину хорошим теплоізолятором, прямо там, з утеплювальною цеглою і порівнянною з утепленням з кам’яної вати та скловолокна.