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冬天摸金屬,為什麼總覺得比木頭冰?

文/Tr.Vivi 親子科學 | Vivi 老師

Tr.Vivi 親子科學・科學解答

關鍵是「熱傳導」。 金屬和木頭即使放在同一個房間、溫度其實差不多,摸起來也可能完全不同。因為金屬能更快把手上的熱傳走,讓皮膚迅速降溫;木頭導熱較慢,手的熱不容易被帶走,所以感覺沒有那麼冰。

冬天摸到金屬門把時,常會覺得冰得想立刻把手縮回來;旁邊的木桌明明也放在同一個房間,摸起來卻溫和很多。

有趣的是,兩個東西的實際溫度可能根本差不多。

放在同一個房間,金屬真的比較冷嗎?

如果金屬和木頭已經在同一個室內放了一段時間,沒有其他熱源影響,它們的溫度通常會逐漸接近周圍環境。

也就是說,一張 18 °C 的木桌和一個 18 °C 的金屬門把,溫度可以完全一樣。

但我們的手摸上去,感受到的並不只有「物體現在幾度」,還包括熱從皮膚流走的速度。

為什麼金屬會讓手一下子變得很冰?

人的皮膚通常比冬天室內的物體溫暖,所以手一碰上去,熱就會從較暖的手流向較冷的物體。

這種熱透過直接接觸從高溫處往低溫處移動的方式,就叫做「熱傳導」。

金屬的導熱能力很好。手碰到金屬後,接觸點得到的熱會很快被傳到金屬其他地方,因此金屬表面可以持續從手上帶走更多熱量。

皮膚溫度快速下降,我們就會產生很強烈的「冰冷」感。

為什麼木頭摸起來沒那麼冰?

木頭的導熱能力比大多數金屬差很多。

手碰上木頭後,熱也會傳進去,但熱不容易快速向木頭內部散開,因此接觸位置很快就被手稍微加熱。

當木頭表面和皮膚之間的溫差縮小,熱流出去的速度也跟著下降,手就不會一直快速失去熱量。

所以我們用手摸東西時,「感覺有多冰」不一定等於它真正的溫度有多低。有時候,差別只是它把我們身上的熱帶走得有多快。

參考資料

  1. 教育部教育雲|吃剉冰選哪種碗來裝?把課本的「熱傳導」變有趣
  2. 國立臺灣師範大學|金屬「自由電子」流動 熱傳導優於木頭塑膠
  3. OpenStax|Temperature-Human Perception vs. Reality
  4. OpenStax|Conduction

本文由 Tr.Vivi 親子科學原創整理,引用請註明出處:Tr.Vivi 親子科學(trvivi.com)。

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