Sisältö
Puu kannella seisova voi tuntua lämpimältä kuumana päivänä, mutta metalli olisi sietämätöntä. Puun ja metallin rento katselu ei kerro miksi yksi kuumenee kuin toinen. Sinun on tutkittava mikroskooppiset ominaisuudet ja katsottava, kuinka näiden materiaalien atomit johtavat lämpöä.
Vibrations
Lämpö aiheuttaa materiaalin molekyylien värähtelyn. Värähteleessä he kilpailevat naapureitaan lähettäen liikkeen energian. Kun yksi molekyyliryhmä asettaa toisen värähtelemään, lämpö johtaa materiaalin läpi.
Pinta
Materiaalien välinen lämmönjohtavuus riippuu osittain siitä, kuinka niiden pinnat kohtaavat. Jos pinta on karkea ja epätasainen, kosketus ja lämmönjohtavuus keskeytetään rakojen avulla. Puu on täynnä mikroskooppisia aukkoja sen pinnalla. Metallit ovat sileämpiä ja niissä on vähemmän aukkoja.
metallit
Metalleissa atomien ulkoiset elektronit sitoutuvat löysemmin kuin puussa. Metalliatomit pakataan tiheämmin ja ne voivat siirtää lämpövärähtelyjä helpommin.
Kiteet vs. kuidut
Atomitasolla metallit järjestäytyvät kideverkkoihin, joilla on taipumus olla jäykkiä. Puu on valmistettu pienistä kuiduista, jotka ovat sekä pehmeämpiä että satunnaisesti järjestettyjä. Lämpövärähtelyt tapahtuvat vähemmän tehokkaasti näistä kuiduista huolimatta.
Sisäiset tyhjiöt
Puulla on aukkoja sisäisesti ja sen pinnalla. Se on täynnä mikroskooppisia ilmataskuja, jotka ovat jäljellä, kun elävä puu kuivui. Lämpöä aiheuttavat molekyylinärinät liikkuvat hitaasti näiden taskujen läpi. Metallit ovat paljon vähemmän tyhjiä.