Вопрос напоминает знакомую загадку, что тяжелее - килограмм свинца или килограмм перьев? Хотя последнее является ловушкой, проблема с температурой намного сложнее. (продолжительность 5 мин.)
Наши чувства не очень подходят для определения абсолютной температуры. Почему?
Об этом, конечно, можно долго говорить. Очевидно, Evolution не нуждалась в оснащении нас необходимыми датчиками.
Нормальную температуру мы воспринимаем через кожу, когда прикасаемся к исследуемому объекту. (Я опущу случаи действительно высоких температур, например, выше 650 ° C - которые мы даже можем видеть, потому что такие объекты начинают заметно светиться в видимой части электромагнитного спектра).
Два примера
Представьте себе забор вокруг земельного участка. Заборы обычно бывают деревянными и металлическими. Однако при одинаковой температуре воздуха (когда оба ограждения явно имеют такую же температуру, как и их окружение), металлический забор будет казаться холоднее.
Еще более наглядный пример - вода и воздух. Когда на улице 23 градуса, вам, вероятно, не будет очень холодно. Но попробуйте залезть в воду, теплая всего 23 градуса по Цельсию ...
Почему мы так ошибаемся в определении температуры?
Конечно, как всегда, виновата физика.
Температура объекта в понимании физики является объективным признаком того, насколько теплый объект и сколько энергии в нем скрыто. Тела состоят из молекул, и они движутся с разной скоростью в зависимости от того, насколько они теплые. Чем выше скорость молекул, тем выше их энергия.
Когда два разных (объективно) теплых тела соприкасаются, молекулы более теплого тела передают энергию молекулам более холодного коллеги в точке контакта.
Между прочим это не наоборот, потому что то, чего нет, нельзя передать.
Таким образом, тепло передается от более теплого объекта к более холодному.
Если мы коснемся рукой (для простоты предположим, что температура руки около 35 ° C) более холодного забора (или холодной воды) - молекулы кожи передают тепло более холодному объекту (здесь забор или вода).
Молекулы, которые находятся непосредственно на поверхности объекта, нагреваются, что увеличивает их кинетическую энергию, но не остается там. Они передают свою энергию своим товарищам, которые находятся дальше от поверхности, чем они. Постепенно баланс устанавливается, когда оба объекта термически объединяются.
Уловка с разным восприятием температуры
... заключается в том, что не все материалы могут передавать тепло внутри себя с одинаковой скоростью - они имеют разную теплопроводность. (Теплообмен в газах и жидкостях также может происходить за счет конвекции, но здесь это не так.)
Воздух, состоящий из относительно изолированных и разнесенных молекул, нагревается от кожи медленнее, чем вода. Это смесь молекул, которые расположены гораздо ближе друг к другу, чем воздух. Так они могут передавать энергию более эффективно.
В случае твердых тел (дерева, камня и т. Д.) Их молекулы еще ближе - логическое следствие - даже лучшая теплопроводность.
Более того, тепло переносится внутри металлов. Они имеют регулярную структуру (их атомы расположены близко друг к другу и образуют решетку, вокруг которой «плавают» свободные электроны), которая также намного плотнее, чем в случае воды (жидкость) или воздуха (газ), но также и многих других твердых тел. тела. Таким образом, металлы могут проводить тепло не только за счет взаимной передачи энергии отдельными атомами, но и электронами.
Поэтому, когда мы касаемся металлического предмета, который холоднее нас, восприятие будет наиболее интенсивным. Металл быстрее отводит тепло нашей руки и поэтому кажется более холодным, чем, например, дерево, которое (из-за своей структуры) хуже проводит тепло.
То, что мы считаем температурой объектов, - это только наше ощущение, возникающее из различных физических свойств объекта.
Вы хотите убедиться в этом сами?
Кстати, работает и наоборот. Предметы, которые теплее нашего тела, кажутся теплыми по-разному - в зависимости от того, из чего они сделаны.
Металлическая ложка, нагретая до такой же температуры, будет казаться теплее деревянной. Пока мы «сжигаем» металлическую ложку, мы легко можем держать деревянную в руках.
Вы можете убедиться в этом сами, когда нагреете (например, в духовке) металлический и деревянный предмет или керамическую кружку, полную горячего чая.
Интересно, что максимальная температура, которую человеческая рука может «выдержать», не вызывая защитного рефлекса, заставляющего нас тянуть ее вниз, составляет около 80 ° C. Однако у обычного неподготовленного человека уже есть проблемы с температурой около 60 ° C.
Не забудьте подписаться на канал и поставить лайк. Это поможет развитию канала. До встречи!
