Articles

De ce metalele se simt reci chiar și atunci când sunt la temperatura camerei?

Răspuns : Acest lucru se datorează faptului că căldura circulă mai ușor prin metale.

Sugestie : Ghicitoarea este mai lămuritoare dacă întrebarea este reformulată astfel:

„Când un pătuț de oțel (bun conductor termic) și un pătuț de lemn (slab conducător de metale) sunt ambele la aceeași temperatură, de ce pătuțul de oțel se simte mai rece?”

Explicație : Este o concepție greșită comună că percepțiile noastre de căldură și frig sunt direct legate de temperatură sau de diferența de temperatură dintre corpul nostru și obiect. În realitate, aceasta este legată de căldură. Căldura este fluxul de energie termică . Atunci când căldura pătrunde în corpul nostru o percepem ca fiind căldura, iar atunci când căldura iese din corpul nostru o simțim ca fiind rece. Cu cât rata fluxului de căldură este mai mare, cu atât se simte mai cald/mai rece. Metalele, fiind buni conductori termici, permit căldurii să circule cu ușurință și astfel se simte mai rece.

Concepte de bază:

Energia termică*, temperatura și căldura** sunt concepte legate între ele, iar unul este adesea confundat cu celălalt. O înțelegere clară a acestor concepte va ajuta la înțelegerea acestei întrebări.

Energie termică : Conform teoriei cinetice a materiei, materia este alcătuită dintr-un număr foarte mare de particule numite atomi/molecule. Acești atomi/molecule se mișcă în spațiu, se rotesc și vibrează aleatoriu. Există energie cinetică implicată în aceste mișcări aleatorii. Suma totală a energiilor cinetice, asociate cu mișcările aleatorii, ale tuturor atomilor/moleculelor care alcătuiesc sistemul se numește energie termică .

Temperatura : Deoarece atomii/moleculele se ciocnesc între ei, există întotdeauna un transfer de energie cinetică de la unul la altul. Unele se mișcă rapid, în timp ce altele se mișcă lent etc. Viteza și, prin urmare, energia cinetică a oricărui atom/moleculă este o variabilă aleatoare care se modifică în mod imprevizibil în timp. Cu toate acestea, se poate defini o valoare medie a vitezei. Temperatura este legată de energia cinetică medie asociată cu astfel de mișcări aleatorii. Ea poate fi văzută ca o concentrare de energie termică. Acolo unde energia termică este mai concentrată, temperatura este ridicată și viceversa.

Căldura : Atunci când concentrația de energie termică diferă de la un punct la altul, există un flux de energie termică dinspre regiunile în care sunt mai concentrate (temperatură mai ridicată) spre regiunile în care sunt mai puțin concentrate (temperatură scăzută). Căldura este fluxul de energie termică. Fluxul de energie termică se oprește atunci când concentrația de energie termică (Temperatura) este omogenizată. Atunci când un sistem atinge această stare, se spune că a atins echilibrul termic. Atâta timp cât există o diferență de temperatură, va exista un flux de energie termică. Percepțiile noastre de căldură și frig sunt legate de căldură.