В прохладную погоду металл на ощупь кажется холоднее дерева. Действительно ли температура металла ниже? Объясните это явление.

Нет, температура металла обычно не ниже температуры дерева, если они долго находятся в одной и той же прохладной комнате или на улице. Металл и дерево в таких условиях имеют примерно одинаковую температуру окружающей среды.

Но на ощупь металл кажется холоднее, потому что он быстрее отводит тепло от кожи.

Когда мы прикасаемся рукой к предмету, мы ощущаем не столько саму температуру предмета, сколько скорость теплообмена между кожей и этим предметом. Кожа человека теплее окружающих предметов, например имеет температуру около 30–36 °C. Если предмет прохладный, тепло начинает переходить от руки к предмету.

Металл обладает высокой теплопроводностью. Это значит, что тепло, полученное от руки, быстро распространяется по всему металлическому предмету. Место касания не успевает заметно нагреться, поэтому металл продолжает интенсивно забирать тепло из кожи. Нервные окончания воспринимают это как сильное охлаждение, и нам кажется, что металл очень холодный.

Дерево, наоборот, имеет низкую теплопроводность. Когда мы прикасаемся к дереву, тепло от руки нагревает только тонкий поверхностный слой. Дальше тепло распространяется медленно, поэтому дерево забирает тепло у кожи гораздо слабее. Из-за этого оно кажется менее холодным, хотя его температура может быть такой же, как у металла.

То есть разница не в том, что металл «холоднее» по температуре, а в том, что металл быстрее отнимает тепло у руки. Поэтому в прохладную погоду металлические предметы кажутся холоднее деревянных.

Похожий эффект наблюдается и в обратной ситуации: если металл и дерево сильно нагреть до одной температуры, металл может показаться более горячим и даже быстрее обжечь, потому что он гораздо быстрее передает тепло коже.