冬天金屬的溫度感覺低於環境最低溫度,為什麼?

向陽234196935


沒錯哦,這事兒舔路燈杆舔大鐵門的都深有體會,明明臉上感覺不那麼冷,舌頭伸出來也沒有在空氣中結冰,怎麼一舔大鐵門就凍上了呢?


其實這種現象是不同物體的導熱性能不同造成的。金屬的導熱係數最大,最容易導熱,液體次之,氣體的導熱係數最小,而多種氣體混合而成的空氣呢,它的導熱係數比單質氣體更小。

物體導熱的規律

發現這裡面的規律了嗎?分子結構越緻密的物體越容易導熱,越疏鬆的則越不易導熱。一立方米的鐵重7.8噸;一立方米的水重1噸;一立方米空氣重量才1.3公斤,0.0013噸。可見,空氣的分子結構比水和鐵疏鬆多了,分子間全是間隙。
圖:電子顯微鏡下排列緊密的鋰原子


溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講,就是物體分子熱運動的劇烈程度。導熱的本質是物體中運動快的原子或分子(下文統稱粒子)向運動慢的粒子輸送動能。想象一下,如果粒子間緊貼在一起,振動可以輕鬆傳導;如果粒子間有一段距離,肯定就不那麼容易傳導振動啦。

兩種物體同樣溫度卻給人不同感覺的原因

接觸導熱係數大的物體時,你身上的熱能會迅速被這個物體奪走,它給你的感覺是它非常涼;接觸導熱係數小的物體時,你身上的熱能很難傳導到該物體中,所以它給你的感受是它不怎麼涼——即使這兩個物體的溫度是完全一樣的。

比如,我們裸身呆在20度的空氣中,並不會感覺有什麼不適,有點兒涼而已;但要是泡在20度的水中不動的話,身體便會不自主地哆嗦,堅持兩分鐘嘴唇就凍紫了。水的導熱效率遠高於空氣。
圖:漢子👍🏼


空氣不導熱現象的應用

動物的毛髮之所以能保暖,就是利用了空氣導熱係數低的原理,無論鳥類的絨羽還是哺乳動物的絨毛。這些枝狀軟毛可以把大量空氣困於體表,形成一個高效的隔熱層,我們穿的羽絨服也是一個道理。
圖:羽毛

所有保溫材料都被設計成薄壁多孔的結構,就是為了讓空氣在這些小孔中負責隔熱。另外家裡和火車上的窗戶為什麼都是雙層玻璃?就是要把一層空氣留在兩層玻璃中間,阻止室內室外的熱傳導。

附:北方的朋友們別用溼手摸室外的金屬物品,千萬別舔大鐵門,那個不是甜的😂

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純野生科學家


熱總是從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分,並且一直繼續到溫度相同的時候為止,這種現象叫做熱傳遞。金屬的溫度如果與周圍環境溫度不一致,就會與周圍物體發生熱傳遞,比如比周圍環境溫度低,就會從周圍物體吸熱,直到與周圍環境溫度一致,所以,冬天金屬與周圍環境溫度是一樣的。

雖然冬天金屬與周圍環境溫度一樣,但用手摸一下金屬物體感覺溫度低也是事實。這是因為金屬是熱的良導體,當用手觸摸金屬物體時,手上的熱會被金屬物體很快的傳導出去,致使手上皮膚的溫度明顯降低,就感覺溫度低。當然,金屬也會將熱傳給手,夏天,烈日下的金屬物體,用手觸摸,會覺得熱得燙手,就是因為金屬物體能將各處的熱很快傳導到手上,使手上皮膚溫度升高。

如果觸摸木材、塑料等,就不會有明顯的冷熱感覺,就是因為木材、塑料等是熱的不良導體,傳導熱較慢,既不會將熱很快傳導給手,也不會將手上的熱很快傳導出去。

我們日常生活中經常遇到這種問題,燒水做飯的壺和鍋,用金屬製成,就是利用金屬傳熱快的特點,儘快燒開水、做熟飯菜,為防止壺和鍋燙手,壺把、鍋把都用木材或塑料製成,是利用木材和塑料傳熱慢的性質。同樣道理,做飯用的鍋鏟通常也都有木製或塑料的手柄。自行車把套用塑料或橡膠製成,是利用塑料和橡膠傳熱慢的特點,既防止夏天車把燙手,又防止冬天車把凍手。


甜甜向上314159


因為金屬是良好的熱導體

這意味著它們可以很容易地將熱量傳遞給較冷的物體或從較熱的物體吸收熱量。你的皮膚實際上不能檢測到其他物體的溫度 - 它只感覺到它自己的溫度。當你觸摸一塊比手更冷的金屬時,你的手指會迅速散熱並感到寒冷 - 當你觸摸比手熱的金屬時會發生相反的情況。


ZMAX鏡


這是因為金屬的導熱係數遠高於環境其他材質導熱係數,當人體接觸,接觸部位熱量迅速被導走,觸覺立即感覺到冰涼的原因,於是我們的錯覺是金屬溫度低於環境溫度。


寰宇光科技


溫度從高到底傳導,溫差冬天更大


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