Из того, что я читал о тепле, температуре и проводимости, я понимаю, что причина, по которой вода при комнатной температуре кажется более холодной, чем большинство других вещей при той же температуре (например, дерево, воздух, хлопок), заключается в ее более высокой теплопроводности. То есть он быстро передает тепло от моего тела к себе, а также внутрь себя.
(Предполагая, что теплопроводность является единственной причиной того, что разные материалы кажутся холоднее или теплее), я не понимаю, почему металлы кажутся такими же холодными, как вода, в то время как их теплопроводность в 100–200 раз выше, чем у воды. (У воды ~0,58 Вт/мК, для металлов от 50 до 400).
Я полагаю, что дело не только в том, почему материалы при одинаковых температурах быстрее поглощают тепло; что это такое?
Части вашего тела, которые вырабатывают тепло и могут ощущать температуру и потерю тепла, изолированы от окружающей среды слоем омертвевших клеток кожи. Суммарная теплопроводность в окружающую среду – это теплопроводность материалов, к которым вы прикасаетесь последовательно с теплопроводностью этого слоя кожи. Так как этот слой сам по себе имеет довольно плохую теплопроводность, ощущения от прикосновения к разным материалам с гораздо лучшей теплопроводностью не будут сильно отличаться. Однако при нарушении этого кожного слоя перепады температуры и теплопроводности ощущаются гораздо сильнее, обычно довольно болезненно.
Здесь происходит несколько вещей, которые могут сделать ощущения прикосновения к металлу и прикосновению к воде похожими, когда они находятся при комнатной температуре (~ 25 C), хотя теплопроводности различаются на пару порядков. Ощущение холода возникает из-за потери тепла той частью тела, которая соприкасается с материалом. Скорость теплопередачи пропорциональна как разнице температур между материалами, так и площади поверхности интерфейса переноса. Поскольку дельта-Т примерно одинакова, площадь поверхности является значимой переменной. Как заявил Натан Рид, конформная природа жидкости значительно (на пару порядков?) увеличивает площадь поверхности раздела теплообмена. Это может компенсировать разницу в теплопроводности.
Удельная теплоемкость воздуха больше, чем удельная теплоемкость кислорода в воде. Поэтому вода холоднее воздуха. удельной теплоемкостью водорода в воде пренебречь, так как его плотность ничтожно мала по сравнению с кислородом. Удельная теплоемкость кислорода 0,9 Дж/г/см, удельная теплоемкость воздуха около 1 Дж/г/см.
Рик