¿Por qué sentimos que algunos materiales son más fríos que otros?

Aunque las cosas compuestas de diferentes materiales se conservan bajo las mismas condiciones de temperatura en la misma habitación, pueden sentirse relativamente más cálidas o más frías que los otros materiales.

Esto puede explicarse por el efecto de un parámetro específico del material llamado conductividad térmica. La forma en que un material conduce el calor se llama conductividad térmica. El acero tiene un coeficiente de conductividad térmica mayor y, por lo tanto, conduce el calor muy bien. La madera tiene un coeficiente de conductividad térmica más baja y bloquea el flujo de calor. Digamos que está en una habitación mantenida a una temperatura de 20 grados Celsius (68 Fahrenheit) y su cuerpo está a una temperatura corporal normal de 37 grados Celsius (98.6 Fahrenheit). Suponiendo que el acero y la habitación están en equilibrio térmico entre sí, cuando tocas el acero, el calor fluye rápidamente desde la piel cálida hasta el acero altamente conductor. Su piel se enfría rápidamente y se siente fría. Cuando tocas madera, la madera no conduce el calor muy bien y bloquea el flujo de calor. Su piel no se enfría rápidamente y no siente frío.

A2A

Nuestros cuerpos son termómetros muy pobres. Supongo que esto se debe a que somos de sangre caliente. Cuando una parte de nuestro cuerpo se enfría, el resto del cuerpo transfiere calor a ese lugar. Debido a esto, tenemos problemas para determinar la temperatura de un objeto.

Si realmente lo piensas, ¿por qué a nuestros cuerpos les importaría las temperaturas que tienen las cosas? Ellos no. Lo que nos importa no es la temperatura de los objetos externos, sino la nuestra. Los procesos biomoleculares en nuestros cuerpos están ajustados a una temperatura particular, que tratamos de mantener. Entonces, cuando interactuamos con cosas en el mundo, lo que nos importa a nuestros cuerpos no es su temperatura, sino cuán rápido los objetos intercambian calor con nosotros.

El intercambio de calor está relacionado con la temperatura, por lo que muchos de nosotros nos confundimos con los dos, sin embargo, en la ciencia tenemos que definir los términos de manera exigente, incluso si no son intuitivos. A veces damos nombres a cosas que podemos cuantificar fácilmente, incluso si no son las cantidades más relevantes.

La raíz de la confusión aquí es la tendencia humana a extrapolar ideas e ignorar múltiples variables. Al tocarnos, aprendemos que una pieza de metal más fría nos calienta más rápido que una pieza de metal cercana a la temperatura corporal. Experimentamos lo mismo con piezas de madera de diferentes temperaturas.

Entonces, extrapolamos esta idea en una regla de que cuanto más fría es la temperatura de un objeto que tocas, más rápido sale el calor de tu cuerpo. Esto es cierto para un solo objeto, pero no se cumple cuando se comparan objetos de material diferente. Ignora una segunda variable que también determina qué tan rápido sale el calor de su cuerpo, lo que se llama conductividad térmica.

Como se explica en varias otras respuestas, la conductividad térmica le dice con qué facilidad el calor se mueve a través de un objeto. Esta propiedad es diferente para diferentes materiales, pero no cambia con la temperatura. Es una variable estática. A la ciencia le gustan las variables de este tipo. Ellos nunca cambian.

La temperatura es una variable global. Si dejamos las cosas en paz durante mucho tiempo, siempre que no haya componentes activos, alcanzarán un estado en el que todo tendrá la misma temperatura. Este estado se llama equilibrio térmico. A la ciencia también le gustan las variables de este tipo. Nos dan mucha información a la vez, incluso si no es útil por sí sola.

Cuando tocamos algo frío, lo que nuestros cuerpos pueden decir al respecto no es su temperatura ni su conductividad térmica. (Es por eso que los científicos tienen que inventar sensores especiales que puedan determinar estas cosas). Nuestros cuerpos solo pueden determinar lo que es más relevante para nuestra supervivencia, la tasa de intercambio de calor, que es una cantidad científica compleja que depende tanto de la temperatura como de la temperatura. Los dos objetos y sus conductividades térmicas. Es una variable dinámica local que cambia muy rápidamente a medida que camina por una habitación fría e interactúa con diferentes objetos, pero lo determina con bastante facilidad.

En este punto, puede estar pensando que su cuerpo es realmente inteligente y que los científicos son realmente tontos. Cuando se trata de determinar qué es lo correcto para su cuerpo, es posible que esté en lo correcto. Nuestros cuerpos son asombrosos.

recuerda que tus células nerviosas solo pueden sentir la temperatura en tus dedos, no en la mesa misma.

Luego, su cerebro usa estos datos en un intento de comprender la tabla que tocan los dedos.

¿Por qué hacer esta distinción?
Porque lo que notamos es que nuestro dedo se calienta o hace más frío. Si nuestro dedo de 90 grados F toca una mesa de madera de 75 grados F, el calor fluirá desde nuestro dedo. Nuestro dedo se enfriará y nuestro cerebro registrará este cambio como reflejo de la frescura de la mesa. Pero si la mesa es de acero o mármol, a los mismos 75 grados, el calor fluirá mucho más rápido debido a la conductividad térmica de ese material. Nuestro dedo se enfriará mucho más rápido y nuestro cerebro interpretará (mal) este enfriamiento rápido como resultado de tocar algo mucho más frío que la mesa de madera. La temperatura de los dos materiales es la misma, pero hacen que el calor deje los dedos a una velocidad diferente. Por lo tanto, interpretamos que el material tocado está a diferentes temperaturas.

Funciona de la misma manera con un material caliente: toque una olla de metal o cerámica caliente, y el calor fluirá rápidamente a su dedo, calentando la piel muy rápidamente. Toque en su lugar el mango de madera (que puede estar a la misma temperatura) y el calor fluirá a la piel mucho más lentamente, tal vez a un ritmo que hace que un mango de madera en una tetera sea tolerable al tacto, donde un mango de acero no ser.

La razón de esto es porque el metal es un conductor por el cual el calor se moverá libremente hacia el aire o el aire frío que lo toca conduce hacia el metal rápidamente y el metal alcanza la misma temperatura que el aire frío.

La madera, por otro lado, es un aislante que no conduce muy bien el calor. Esta es la razón por la cual fue y todavía se usa para mangos de sartén. Entonces, cuando la sartén está caliente a 100 grados Celsius, la manija en el exterior está a temperatura ambiente.

Por lo tanto, la temperatura interna del bosque se mantiene caliente durante largos períodos en aire frío.

Eres un conductor ya que tu sangre se lleva frío tocando tus dedos. Entonces, cuando tocas metal frío, tu sangre se enfría rápidamente y, como tal, absorberá todo el calor de ti al conducir e intercambiar tu calor por frío.

Cuando toca madera, no se produce una transferencia de calor pequeña o muy rápida. Si sostienes la madera el tiempo suficiente, calentarás la superficie y retendrá el calor. Es por eso que la madera se siente cálida al tacto en una habitación fría.

Saludos

Mike Kenyon MKFORCE Ltd

Depende de la conductividad térmica del hierro o la madera que está tocando. La conductividad térmica es una propiedad del material y depende de la densidad y el contenido de humedad de un material.
Si observamos desde un punto de vista físico más puro, lo que sucede es que cuando tocas un objeto metálico, hay más átomos que vibran a la misma velocidad promedio que en un objeto de madera. Cuando su mano está muy cerca de estos objetos, la vibración de los átomos comienza a repeler y arrastrar las moléculas en su piel, por lo tanto, transfiere (nuevamente de forma completamente natural) parte de su energía cinética a las moléculas en su piel. Dado que hay más átomos en el metal empaquetados muy apretadamente en una estructura cristalina, más átomos interactúan con su piel, por lo tanto, más transferencia de calor (en un momento dado), mientras que la madera se compone de moléculas orgánicas de cadena larga unidas por fuerzas intermoleculares y no está cerca como densamente empaquetado por lo tanto, menos transferencia de calor Entonces, puede ver que la conductividad térmica depende de la estructura química del objeto (y, por lo tanto, de su densidad) y también de su contenido de humedad, que no fue tan profundo.

El plástico y la madera son aislantes: en el momento en que lo toca, la superficie de la parte que toca absorbe una pequeña cantidad de energía térmica e inmediatamente se calienta a la misma temperatura que la punta de los dedos, por lo tanto, no se siente frío.

Los metales son conductores, por lo que cuando tocas un objeto metálico, el calor se dispersa por toda la masa del metal; se necesita una gran transferencia de calor de tu cuerpo antes de que la superficie alcance la temperatura corporal.

Por lo tanto, los objetos metálicos tienden a sentirse fríos cuando los toca.

Esto se debe a una propiedad llamada conductividad térmica. Cuanto mayor sea la conductividad térmica, más rápido perderá calor. Del mismo modo, cuanto mayor sea la conductividad térmica, más rápido ganará calor. Entonces, si toca un objeto de metal que está frío, le está quitando calor a su cuerpo.

http://en.m.wikipedia.org/wiki/T

Cuando tocamos algo, realmente sentimos la tasa de conductividad térmica y no la temperatura.
Los metales son termoconductores. Al ser tocados, conducen el calor más rápidamente (lejos de nuestra mano) que los aislantes como la madera / plástico.

Aquí hay un buen video de Derek de Veritasium que explica el fenómeno

Depende de la temperatura de la habitación. En una sauna, el hierro te quemaría mientras que la madera sería manejable.

Básicamente, el hierro es mejor para brindarle la temperatura que tenga la habitación (debido a la mayor conductividad térmica). En la mayoría de las habitaciones, esto va a ser más frío que tú.

La conductividad térmica no debería importar si todo está en equilibrio térmico. Pero no lo es. USTED tiene una temperatura diferente de la habitación.

Ambos tienen la misma temperatura, ninguno es más frío que el otro PERO ya que el hierro tiene una conductividad térmica más alta, extraerá calor de su cuerpo más rápido y de manera más eficiente y se sentirá más frío

La sensibilidad a la temperatura en nuestros nervios nos permite saber si el material está frío o no. Si el HIERRO y la MADERA se mantienen a la misma temperatura ambiente y cuando tocas tanto el hierro como la madera en ese momento, sientes que el hierro es más frío porque el hierro es un buen conductor del calor. Cuando tocas la plancha, el calor de tu mano responde al conductor y tus nervios comienzan a sentir una temperatura fría, pero en realidad la plancha es mucho más fría de lo que sientes, mientras que la madera es mala conductora, así que cuando tocas la superficie de la madera, la temperatura de tu mano y la madera No es buen conductor resulta en la misma sensibilidad a la temperatura de sus nervios. Entonces no sientes la madera fría.

En primer lugar, los metales son buenos conductores de calor y electricidad. Entonces, cuando el metal entra en contacto con una superficie más baja que él, el metal pierde calor mientras lo gana la superficie. Mientras que, por otro lado, la madera es un mal conductor del calor, por lo que no se transfiere calor por conducción entre la madera y la superficie.

El cuerpo humano no siente temperatura absoluta. Se siente lo rápido que el cuerpo se calienta o hace más frío. El metal es mucho mejor conductor del calor y su mano al tocarlo transferirá su calor mucho más rápido que la madera.

Lo mismo ocurre con el aire y el agua. Entrar en un congelador no se siente tan frío como que te arrojen un cubo de agua helada en la cabeza por este motivo. Aunque el aire en un congelador es mucho más frío.

  1. Espero que hayas estudiado los electrones y su movimiento dentro de un objeto en tus clases de ciencias durante el día escolar. Los electrones dentro de un metal se mueven a un ritmo más rápido y, por lo tanto, los metales se vuelven mucho más fríos o más calientes que la madera. Entonces, los electrones de madera se mueven a una velocidad más lenta o con una conductividad térmica menor.

El metal tarda más en calentarse que la madera o las pieles de plantas o animales. La razón es que los puntos de radiación de los elementos en cuestión son muy diferentes. Los diferentes contenidos de humedad de los artículos los hacen parecer más fríos o más cálidos. El metal disipa el calor más rápido que la madera. La humedad en la habitación también juega un rol en su percepción del calor y el frío. La mayor humedad en su piel hace que parezca más frío porque el proceso de evaporación del agua extrae calor de su cuerpo mucho más rápido que cuando está seco.

La razón de esto es porque el metal conduce el calor mejor que la madera, por lo que el calor de su mano se aleja a un ritmo más rápido cuando toca el metal que si toca la madera.

Debido a la conductividad térmica.

Mira esto, un canal en YouTube llamado Vertasium tiene la respuesta perfecta a tu pregunta.

Gracias

Esto se debe a que los metales son mucho mejores conductores de calor que la madera. Esto significa que el calor de su mano viajará al bloque frío de metal más rápido que el calor viajará al bloque de madera de su mano.