Poți face următorul experiment: iei din dulap o lingură obișnuită, din metal, și una din plastic. Pe cât posibil de aceleași dimensiuni, pentru a asigura o simetrie minimă experimentului.
Pune mâna pe cele două. Lingura de metal va părea mai rece decât cea de plastic. De ce?
Apoi ia două cuburi de gheață din congelator și pune-le în cele două linguri. Surpriza va fi că gheața din lingura de metal se va topi mai repede. De ce?
Răspunsul la ambele întrebări are legătură cu conductivitatea termică, proprietatea unui material de a transmite căldura, prin conducție termică, atunci când este supus unei diferențe de temperatură.
Senzația de „mai rece” pe care o simți atunci când compari lingura de metal cu cea de plastic apare ca urmare a faptului că există o diferență de temperatură între mână și lingură, iar transferul de căldură în cazul lingurii de metal, între mână și lingură, se face mai rapid, căci metalul este mai bun conducător de căldură. Suprafața mâinii aflate în contact cu lingura de metal se răcește mai rapid decât în cazul contactului cu lingura de plastic.
Două lucruri cu temperaturi diferite, puse în contact unul cu altul, tind spre o echilibrare termică, adică are loc un transfer de căldură de la cel mai cald către cel mai rece.
Dilatarea, ca urmare a creșterii căldurii
Căldura, în fapt, în contextul nostru, este agitația termică a moleculelor care formează un obiect. Această agitație termică face, de exemplu, ca metalul, încălzit, să se dilate. Pur și simplu elementele constituente ale metalului se depărtează un pic unele de altele, ca urmare a acestei agitații termice, ducând la dilatarea corpului.
Apa este un caz interesant, pentru că atunci când îngheață, în loc să se contracte, ca cele mai multe materiale la temperaturi sub zero grade, se dilată, ca urmare a modului specific al moleculelor de apă de a forma legături. Citește mai multe aici.
Dar de ce se topește mai repede gheața de pe lingura de metal?
Întorcându-ne la subiectul nostru, credem că între timp ați înțeles care este răspunsul și la a doua întrebare, referitoare la viteza cu care se topește gheața pusă pe cele două linguri. Cum metalul este un mai bun conducător de căldură, iar gheața are o temperatură mult mai mică decât lingurile luate din dulap, transferul de căldură se va face în mod diferit între linguri și gheață: mai rapid între cea de metal și gheață (deci gheața preia căldura lingurii mai repede), mai încet între lingura de plastic și gheață.
În genere, materialele cu conductivitate termică mare au și o conductivitate electrică mare. Metalele, de exemplu, sunt atât bune conductoare de electricitate, cât și de căldură, pe când plasticul, sticla sau gazele conduc puțin atât căldura, cât și electricitatea.
