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化学 科学の雑学Q&A

金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?|疑問を2分で!

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今回は『熱の雑学』として、

金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?

という疑問に、”わかりやすく・簡単に” 答えていきます。

金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?

 

金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?

 

さっそく『金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?』の答えから!

 

金属に触ると冷たく感じる理由」は、ずばり

 【熱伝導率】がとても大きいから

※ 熱伝導率:熱がどれだけ移動しやすいかを示すもの;大きいほどより熱を伝えやすい

で、わかりやすくいえば

 【金属】に触る

⇒ 【体の熱】が【金属】に ”すぐ” 伝わる(体 → 金属へ熱移動)

⇒ 【金属の熱】がより遠くの【金属】まで ”すぐ” に伝わる(金属全体で熱を分け合う)

⇒ 触った部分があまり熱くならない(冷たく感じる)

というメカニズムです。

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つまり、「金属に触ると冷たく感じる理由」は

金属全体で熱を吸収してくれるから

といえますが、「金属が熱を吸収しやすい理由」は

【電子】による熱輸送

【振動】による熱輸送

の2つがスムーズだからです。

 

まず「金属」は

【自由電子】という自由に動き回れる素粒子

で構成されているため、

【自由電子】が移動するときに一緒に【熱】も運んでくれる

ので

熱が移動しやすい

という特徴があります。

 

加えて、

【格子振動】という結晶内の金属原子が振動

することでも

熱が伝導していく

ため、金属は2つの要素で

熱がとても移動しやすい → 体の熱をどんどん奪ってくれる → 冷たく感じる

というわけです。

 

なお、「木や布が冷たく感じない理由」は金属と反対に

【電子】がほとんど移動できず、熱の伝導はほとんど【格子振動】だけに依存

しているのに

結晶がガッチリ結びついているので原子が動きにくい

からです(よって振動による伝導も小さくなる)。

 

見方を変えれば、

小さい金属だと電子が移動できる領域が少ない

ことになるので、

10円玉などの小さい硬貨では大して冷たく感じない

わけですね(小さい金属でも純金・純銀など熱伝導率が高い金属なら一瞬すごく冷たく感じます)。

 

以上、『金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?』について簡単にまとめました。

お読みいただきありがとうございました<(_ _)>

 

『金属に触ると冷たく感じるのはなぜ?』まとめ

 金属に触ると冷たく理由 ⇒ 熱伝導率が大きく、自由電子と格子振動によって熱が移動しやすいから

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