Inhoud
Op een houten dek staan kan op een warme dag warm aanvoelen, maar een metalen exemplaar zou ondraaglijk zijn. Een informele kijk op hout en metaal zal je niet vertellen waarom de ene heter wordt dan de andere. Je moet microscopische kenmerken onderzoeken en vervolgens kijken hoe de atomen in deze materialen warmte geleiden.
Vibrations
Warmte zorgt ervoor dat moleculen in een materiaal trillen. Terwijl ze trillen, verdringen ze hun buren en brengen de energie van hun beweging over. Wanneer een groep moleculen een andere in trilling brengt, geleidt warmte door het materiaal.
Oppervlakte
Warmtegeleiding tussen materialen hangt gedeeltelijk af van hoe hun oppervlakken elkaar ontmoeten. Als een oppervlak ruw en ongelijk is, worden contact en warmtegeleiding onderbroken door openingen. Hout zit vol microscopische openingen aan het oppervlak. Metalen zijn gladder en hebben minder openingen.
Metals
In metalen zijn de buitenste elektronen in zijn atomen losser gebonden dan in hout. Metaalatomen zijn dichter verpakt en kunnen warmtetrillingen gemakkelijker overbrengen.
Kristallen versus vezels
Op atomair niveau rangschikken metalen zich in netwerken van kristallen, die vaak stijf zijn. Hout is gemaakt van kleine vezels, die zowel zachter als willekeuriger georganiseerd zijn. Warmtetrillingen worden echter minder efficiënt uitgevoerd, hoewel deze vezels.
Interne leegtes
Hout heeft zowel interne als op het oppervlak openingen. Het zit vol met microscopisch kleine luchtzakken die achterblijven als het levende hout opdroogt. Moleculaire trillingen van warmte bewegen langzaam door deze zakken. Metalen hebben veel minder vides.