Le métal est-il réellement froid ?

Déjà il y a quelques mois, aux alentours d'un été, j'ai écouté par la radio de la voiture une annonce qui a activé cette espèce d'interrupteur que nous avons les physiciens quand nous écoutons quelque chose qui n'est pas bien. Il s'agissait d'une annonce de la DGT en sa campagne d'été pour la prévention des accidents. Vous pouvez l'écouter ici. La première phrase est l'unique qui nous intéresse pour cette entrée et dit : “Nous savons que l'eau mouille, que le métal est froid, et que le feu brûle“. À première vue ce n'est pas un crédit pas tout à fait rare dans cette phrase et sûrement beaucoup de gens la diraient sans problèmes, mais il y a un jugement dans elle. Réellement le métal est-il froid ou est seulement notre sensation ?

Dans une physique nous avons trois différentes formes auxquelles on peut transférer la chaleur entre deux ou plus corps, ou entre différentes parties d'un corps qui trouvent à différents une température : une convection, une radiation et une conduite.

Le convencción se produit dans les fluides et nous l'observons très bien dans ces dates quand nous allumons un poêle. L'air, comme fluide qui est, transporte la chaleur grâce à une convection de quelques parties de la pièce jusqu'aux autres. Le processus est très facile de connaître. L'air qui est au-dessus du poêle se chauffe et tend à monter. Le creux laissé par cet air plus chaud doit être occupé par une masse d'air du reste de pièce, qui sera plus froid. Dans le moment qui chaud montera et l'autre plus froid occupera son lieu, en se répétant continuellement le processus. Le même phénomène arrive dans une marmite quand il se met à chauffer de l'eau. Vous pouvez le voir très bien dans l'animation que vous avez sur ces lignes.

Si vous vous demandez pourquoi l'air (ou tout fluide) chaud monte, la réponse est aussi simple. Quand un fluide gagne une chaleur c'est-à-dire une énergie, il se chauffe et ses molécules vibrent avec une plus grande vitesse et il est dilaté, en faisant que sa densité relative diminue, par ce qu'il devient plus frivole. Au contraire, quand un fuidos cède une énergie et il se refroidit, ses molécules vibrent avec une vitesse plus petite et on contracte il ce que sa densité relative augmente, en faisant qu'il est plus lourd.

Une autre forme de transmission de la chaleur est grâce à une radiation thermique. Il s'agit de la radiation que tout corps émet par le fait simple d'être à une température donnée. Comme le zéro absolu (-273,15 ºC) n'est pas réalisable, tout corps va émettre ce type de radiation. La radiation thermique est observe dans un rang du spectre électromagnétique qu'il va dès l'infrarouge à l'ultraviolet, en passant pour le visible.

Ce phénomène est utilisé pour pouvoir voir dans la nuit grâce à des lunettes de vision nocturne, puisque ce type spécial de lunettes sont capables d'observer une lumière infrarouge. Nous avons une autre vision plus quotidienne dans les radiateurs les plus antiques ou dans les vitrocerámicas. Dans les radiateurs on pouvait voir un tube métallique disposé en forme de zigzag qui après être chauffé se mettait d'une couleur rouge et dans les vitrocerámicas nous voyons ces tubes dans la plaque après l'avoir allumée. Cela découle de ce que se rejoint une température à laquelle le métal émet un radiacción thermique avec la longueur d'onde de la couleur rouge. Si nous pouvions continuer de monter la température en métal, la couleur de celui-ci varierait en avançant vers tous des bleutés en passant premier par jaunes ou la cible.

Exite une échelle approximative de la couleur dans laquelle sont vus les objets comme sa température, qui vient à être la couleur qui aurait un corps noir chauffé à une certaine température. Il reçoit le nom de température de couleur et est très utilisé dans une photographie et un cinéma.

La conduite est le troisième des mécanismes de transmission de la chaleur. Il se produit entre deux corps qui se trouvent dans un contact ou entre différentes parties d'un corps à différente température. Le résultat final est l'égalité de température. Il peut vous sembler que ce mécanisme est similaire à celui de convection, mais une différence fondamentale entre les deux existe et c'est que dans la conduite ne se produisent pas des mouvements macroscopiques de matière. De plus, la conduite est basiquement inhérente aux solides tandis que la convection est propre des fluides : des liquides et des gaz.

En principe tous les matériels conduisent la chaleur, mais il y a certains bien meilleurs que les autres. La propriété physique qui nous dit quoi un si bon conducteur de chaleur dans un matériel est la conductivité thermique. En général les métaux sont très bons conducteurs thermiques tandis que le verre, le bois, l'eau, l'air ou les polymères comme le polyester ou la laine le ne sont pas. Il existent quelques matériels qui peuvent être utilisés comme corps isolants thermiques gráce à la peu de conduite de la chaleur qu'ils ont, de la forme similaire à ce qu'il succède avec les corps isolants de l'électricité. De ce point de vue, la conductivité thermique est assez similaire à la conductivité électrique.

Après ce parcours par différentes formes de transmission de la chaleur revenons à notre doute initial : le métal est-il réellement froid ? Les métaux sont corps solides, c'est pourquoi sa forme principale de transmission thermique est par conduite, et de plus ils possèdent une haute conductivité thermique. Donc, il est logique que quand nous toucherons un métal, notre corps, avec une température d'environ 37 ºC, il cède une chaleur au métal qui trouve à une température l'atmosphère (environ 25 ºC). Gráce à sa haute conductivité thermique il produit que la chaleur est cédée plus rapidement. Cela fait que nous avons la sensation de ce que le métal est froid, mais il n'est pas ainsi. Se trouve à une température une atmosphère aussi comme le reste d'objets que nous avons autour. Nous avons l'exemple contraire dans une couverture, soyez déjà synthétique ou d'une laine. Dans les deux cas nous avons des polymères, à ce qu'ils ont une très basse conductivité thermique. Après elle avoir frappé nous ne sentons pas que nous avons une perte de chaleur, bien que se trouve aussi à une température une atmosphère et il y a une différence d'environ 12 ºC avec notre température corporelle. Et pas seulement cela, si non que même nous avons une sensation agréable à cause qu'il maintient bien notre température : nous la sentons chaude.

Donc, le métal et la couverture trouvent à une température une atmosphère, mais à l'un nous le sentons un froid et à l'autre chaude. L'explication : la différence la conductivité thermique qu'ils possèdent. C'est pourquoi, le métal n'est pas froid, si non que nous le sentons seulement un froid. Et tout cela en laissant à côté que la température, elle est déjà froide ou chaude, est quelque chose de complètement subjectif, dépendant d'à quoi nous la comparons. Par exemple, l'eau liquide est froide si nous la comparons à la vapeur d'eau, mais chauffez si nous la comparons à la glace.

Des saluts

Des fontaines :
- Une annonce de la DGT. Des déplacements courts et longs. Tous savons comment il est fait …