Bine aţi venit pe Scientia QA!
Pentru a putea publica întrebări şi răspunsuri, trebuie să vă înregistraţi.
Atenţie! Este posibil ca e-mailul de confirmare a înregistrării să intre în Spam.
Pune o întrebare

Newsletter


3.5k intrebari

6.7k raspunsuri

15.3k comentarii

2.5k utilizatori

6 plusuri 0 minusuri
1.7k vizualizari
De ce obiectele din metal, intr-o incinta cu o anume temperatura, se simt mai reci la atingere decat cele de lemn, plastic, textile? De altfel, si sticla se simte asa. Ce da aceste diferente?
Experimentat (2.6k puncte) in categoria Fizica

3 Raspunsuri

3 plusuri 0 minusuri
 
Cel mai bun raspuns
Terminațiile nervoase responsabile de senzațiile de cald și rece se găsesc într-un strat interior al pielii, nu la suprafață. Ca urmare ceea ce măsoară ele este temperatura acelui strat interior.

Atunci cînd atingem un obiect rece, obiectul și pielea își apropie temperaturile. Întrebarea este: la ce temperatură ajunge acel strat de piele interior? Pentru că de asta depinde amplitudinea senzației de rece sau cald. Iar răspunsul depinde de o serie de parametri:
- temperatura inițială a obiectului, respectiv a pielii;
- conductivitatea termică a obiectului, respectiv a pielii;
- capacitatea termică a obiectului, respectiv a pielii;
- rezistența termică a contactului dintre ele.

Metalele au o capacitate termică relativ mică (pe unitate de masă), dar o conductivitate termică foarte bună. Asta înseamnă că prin atingere temperatura lor se transmite rapid la stratul interior de piele. Deci senzația de rece e puternică. Dacă în schimb atingem o bucată de lemn de aceeași temperatură cu metalul, echilibrul termic se stabilește la o temperatură mai apropiată de a pielii și în foarte scurt timp zona de lemn atinsă va avea ea însăși o temperatură apropiată de a pielii; ca urmare senzația de rece e mică. Asta se întîmplă chiar dacă lemnul are o capacitate termică de cîteva ori mai mare decît a metalelor (iarăși, vorbim pe unități de masă, nu de volum).

Apa, în comparație cu metalele, are o capacitate termică de vreo 10 ori mai mare, dar o conductivitate termică de circa 100 de ori mai proastă, ceea ce face ca senzația de rece să fie mai mică.

Rezistența termică a contactului dintre piele și obiect contează și ea, că doar de-asta folosim mănuși. Contactul cu un lichid este mai bun decît contactul cu suprafața netedă a unui solid, care la rîndul lui e mai bun decît contactul cu un material pufos, spongios, fibros sau granular. Cel mai prost e contactul cu un gaz.

Astfel, ca aproximație de prim ordin, ceea ce contează în intensitatea senzației de rece este produsul dintre conductivitatea termică a obiectului, capacitatea sa termică și inversul rezistenței termice a contactului.
Expert (12.8k puncte)
editat de
2 plusuri 2 minusuri
Depinde de proprietatea materialului de a extrage sau a ceda caldura din spatiul inconjurator. Mana face diferenta dintre temperatura corpului si temperatura materialului ce il atinge. Metalul extrage mai repede ca lemnul sau plasticul caldura din mana deci simtim metalul mai rece. Asta pana dupa cateva atingeri .
Novice (179 puncte)
editat de
0 0
caps off !
0 0
Vă rugăm să nu mai scrieţi cu majuscule. E dificil de citit.
3 plusuri 1 minus

Senzatia tine de conductivitatea termica a materialului. Astfel, cele cu conductivitate mare transmit rapid caldura, si sunt folosite ca "scurgeri" de caldura (cum ar fi diamantul, care e si cel mai dur material natural, iar cele 2 proprietati, conductivitatea si duritatea sunt legate una de cealalta), iar cele cu conductivitate scazuta ca si izolatori.

Aici este si explicatia mai exacta, si mai tehnica din punct de vedere fizic a acestei proprietati (conductivitatea) : http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_conductivity#Physical_origins

Daca e sa fim (putin) mai tehnici si mai exacti, temperatura Debye descrie comportamentul materialelor la diverse temperaturi, si are legatura cu duritatea si conductivitatea, in sensul ca o temperatura Debye mai ridicata implica un material mai dur (diamantul are 2200 K temperatura Debye, fierul doar vreo 400 si ceva). Temperatura asta cuantifica efectul fononilor (vibratiilor cristalului) si efectul lor asupra capacitatii termice (heat capacity), legnadu-le de asa-zisele procese Umklapp, care conserva momentul cristalului intr-un anume mod. Deja cred ca am devenit prea tehnic. 

Mai multe informatii despre aceste procese si despre fizica solidelor se pot gasi online, chiar si pe Wikipedia (desi sunt usor simpliste si neclare, cateodata) : http://en.wikipedia.org/wiki/Umklapp_scattering

Junior (647 puncte)
...