Risposta : Questo perché il calore scorre più facilmente attraverso i metalli.

Suggerimento : L’indovinello è più illuminante se la domanda viene riformulata come segue:

“Quando una branda d’acciaio (buon conduttore termico) e una branda di legno (povero conduttore di metalli) sono entrambi alla stessa temperatura, perché la branda d’acciaio sente più freddo?”

Spiegazione: è un errore comune che la nostra percezione del caldo e del freddo sia direttamente legata alla temperatura o alla differenza di temperatura tra il nostro corpo e l’oggetto. In realtà, è legato al calore. Il calore è il flusso di energia termica. Quando il calore entra nel nostro corpo lo percepiamo come calore e quando il calore esce dal nostro corpo lo sentiamo come freddo. Più alto è il tasso di flusso di calore più caldo/più freddo si sente. I metalli, essendo buoni conduttori termici, permettono al calore di fluire facilmente e quindi si sentono più freddi.

Sfondo concettuale:

L’energia termica*, la temperatura e il calore** sono concetti correlati e spesso uno viene frainteso per un altro. Una chiara comprensione di questi concetti aiuterà a capire questa domanda.

Energia termica: Secondo la teoria cinetica della materia, la materia è fatta di un numero molto grande di particelle chiamate atomi/molecole. Questi atomi/molecole si muovono nello spazio, ruotano e vibrano in modo casuale. C’è energia cinetica coinvolta in questi movimenti casuali. La somma totale delle energie cinetiche, associate ai moti casuali, di tutti gli atomi/molecole che compongono il sistema si chiama Energia Termica.

Temperatura: Poiché gli atomi/molecole si scontrano tra loro, c’è sempre un trasferimento di energia cinetica da uno all’altro. Alcuni si muovono velocemente mentre altri si muovono lentamente, ecc. La velocità, e quindi l’energia cinetica, di qualsiasi atomo/molecola è una variabile casuale che cambia in modo imprevedibile con il tempo. Tuttavia si può definire un valore medio per la velocità. La temperatura è legata all’energia cinetica media associata a tali moti casuali. Può essere vista come una concentrazione di energia termica. Dove l’energia termica è più concentrata, la temperatura è alta e viceversa.

Calore : Quando la concentrazione di energia termica differisce da un punto all’altro, c’è un flusso di energia termica dalle regioni dove sono più concentrate (temperatura più alta) alle regioni dove sono meno concentrate (bassa temperatura). Il calore è il flusso di energia termica. Il flusso di energia termica si ferma quando la concentrazione di energia termica (temperatura) è omogenea. Quando un sistema raggiunge questo stato, si dice che ha raggiunto l’equilibrio termico. Finché c’è differenza di temperatura, ci sarà un flusso di energia termica. La nostra percezione del caldo e del freddo è legata al calore.