Każdy z nas nieraz zetknął się z metalem, czy to w formie klamki, krawędzi biurka, czy w postaci narzędzi. I za każdym razem, gdy go dotykamy, odczuwamy, że jest zimny. Ale dlaczego tak się dzieje? To pytanie, które od wieków nie daje spokoju wielu osobom, które na co dzień obcują z twardymi, metalowymi powierzchniami. Czas odpowiedzieć na nie w sposób przystępny i, przy okazji, zabawny!
Co sprawia, że metal jest zimny?
Metal jest zimny, ponieważ ma niezwykle wysoką przewodność cieplną. To oznacza, że błyskawicznie przekazuje ciepło z naszej skóry do siebie. Gdy dotykasz metalu, energia cieplna z twojej skóry jest „wchłaniana” przez metal, przez co odczuwasz uczucie chłodzenia. W skrócie, nie metal staje się zimny, tylko twój organizm oddaje mu część swojego ciepła.
Innymi słowy, metal “kradnie” ciepło z twojego ciała szybciej niż jakiekolwiek inne materiały, takie jak drewno czy plastik. Właśnie dlatego nie czujesz się komfortowo trzymając metalowy przedmiot w chłodny dzień. Metal po prostu sprawia, że twój organizm zaczyna czuć się jak na lodowisku!
Dlaczego metal przewodzi ciepło szybciej niż inne materiały?
Metale są świetnymi przewodnikami ciepła dzięki swojej budowie na poziomie atomowym. W metalach elektrony zewnętrzne są bardzo luźno związane z atomami, co pozwala im swobodnie przemieszczać się pomiędzy nimi. Gdy jedna część metalu zostaje podgrzana, te wolne elektrony szybko przenoszą energię do reszty materiału, przez co ciepło rozchodzi się błyskawicznie.
Inne materiały, takie jak drewno czy guma, mają bardziej skomplikowaną strukturę, przez co ich przewodność cieplna jest znacznie niższa. Elektrony w takich materiałach są mocniej związane z atomami, co sprawia, że nie mogą one tak łatwo przekazywać ciepła. Dlatego drewno czy plastik będą znacznie mniej zimne w dotyku niż metal, ponieważ ciepło nie “ucieka” z twojej skóry tak szybko.
Jaki wpływ ma temperatura otoczenia na metal?
To, jak bardzo metal jest zimny, zależy również od temperatury otoczenia. W chłodnym pomieszczeniu, metalowy przedmiot szybciej dostosowuje się do otaczającej go temperatury niż na przykład drewno, które może zatrzymywać ciepło dłużej. Im zimniejsze powietrze wokół, tym bardziej metalowy przedmiot będzie chłodny w dotyku, ponieważ nie ma on żadnych właściwości, które by go ogrzewały w naturalny sposób.
Przykładem może być metalowa klamka w zimnym dniu. Jeśli otoczenie jest mroźne, klamka niemal natychmiast „przyciąga” ciepło z twojej ręki, sprawiając, że poczujesz przyjemne uczucie zimna. Metal po prostu dostosowuje swoją temperaturę do tej panującej w pomieszczeniu, co sprawia, że jest bardziej „zimny” niż inne materiały, które tego nie robią.
Czy metal może być ciepły?
Oczywiście, że tak! Choć metal wydaje się zawsze zimny, w rzeczywistości jego temperatura może być bardzo różna, zależnie od warunków. Jeśli metalowy przedmiot znajduje się w ciepłym otoczeniu, zacznie się nagrzewać i po pewnym czasie może stać się tak samo ciepły jak inne materiały. Tylko, że wciąż, jeśli będziesz trzymać go w ręku, poczujesz, jak szybko „odprowadza” ciepło z twojej skóry.
Podsumowując: metal nie jest z natury zimny, po prostu wchłania energię cieplną z otoczenia i od ciebie, co daje wrażenie, że zawsze jest chłodny. Zatem, jeśli kiedykolwiek będziesz mieć wątpliwości, dlaczego metal jest zimny, po prostu pamiętaj o tych niesamowitych elektronach i ich zdolności do szybkiego przekazywania ciepła. Działa to na twoją korzyść, gdy chcesz poczuć chłód, ale na pewno nie pomoże w rozgrzewaniu rękawiczek na mrozie!
