Entra en una habitación en la que encuentres una barra de acero y un palo de madera, tócalos a ambos y verás que la barra de acero se siente más fría. A primera vista, esto no tiene sentido porque tanto la barra como la palanca están en la misma habitación, por lo que deben estar a la misma temperatura. Sin embargo, tenga en cuenta las conductividades térmicas de los dos materiales, y el fenómeno no parece tan misterioso. El acero elimina el calor de los dedos unas 500 veces más rápido que la madera. Por cierto, si configuras la barra y te pones al sol, notarás que el acero rápidamente se calienta demasiado para tocarlo mientras que la madera no lo hace. La diferencia en sus conductividades térmicas es nuevamente responsable.
TL; DR (Demasiado larga; No leída)
El acero tiene una conductividad térmica de 50.2 W /mK mientras que la de la madera no es más de 0.12 W /mK. Es por eso que el acero se siente más frío que la madera a la misma temperatura.
Los dedos interpretan la pérdida de calor como la frialdad
Cuando toca un objeto que está a una temperatura inferior a la de los dedos, el objeto se siente frío porque el calor pasa a través de los dedos hacia el objeto, no porque el frío ingrese a su cuerpo. El flujo de energía es siempre del objeto más caliente al más frío. Esto es cierto incluso para aires acondicionados. No suministran aire frío. En cambio, extraen calor del aire que circula alrededor de las bobinas de evaporación. Cuanto mayor sea la velocidad de transferencia de calor, más frío se sentirá un objeto.
Cada material tiene una conductividad térmica característica
Las moléculas en un material a alta temperatura tienen más energía cinética que las de un material a baja temperatura, y cuando los materiales se tocan, el cuerpo a la temperatura más alta pierde energía en forma de calor. Esto se llama conductancia térmica, y la velocidad a la que ocurre es proporcional al área de la sección transversal y la diferencia de temperatura e inversamente proporcional al grosor del material. También es proporcional a una constante llamada conductividad térmica (k), que es característica de cada material.
Los científicos han medido y tabulado las conductividades térmicas para la mayoría de los materiales cotidianos. En el sistema de medición MKS, se expresan en vatios /metro-grado Kelvin (W /mK). También puede encontrarlos expresados en otras unidades, como Btu /(hr⋅ft 2⋅F) (unidades térmicas británicas /Fahrenheit de hora-pie-grado). La conductividad térmica está relacionada con la electricidad conductividad. La mayoría de los materiales que conducen bien el calor también conducen la electricidad igualmente bien, y los aislantes de calor también son buenos aislantes eléctricos. La excepción es el diamante, que tiene una conductividad térmica más alta que cualquier metal pero, debido a su estructura de celosía densa, no conduce electricidad. Conductividades térmicas de acero y madera La conductividad térmica de el acero es de 50.2 W /mK, y el de la madera está entre 0.12 y 0.04 W /mK, dependiendo de la especie de madera, así como de su densidad y contenido de humedad. Incluso el palo de madera más conductor térmicamente transfiere el calor aproximadamente 500 veces más lentamente que el acero. Esta baja velocidad de transferencia de calor hace que la madera sea un buen aislante térmico, junto con ladrillos aislantes y comparable al aislamiento de lana de roca y fibra de vidrio.
