Температура воздуха температура металла

Обновлено: 04.10.2024

Разница температур металла и окружающего воздуха во время испытания не должна вызывать выпадения влаги на поверхностях объекта испытаний. Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять объект или вызывать интенсивную коррозию. [1]

Разница температур металла и окружающего воздуха во время испытания не должна вызыв-ать выпадения влаги на поверхностях объекта испытаний. Используемая для гидравлического испытания вода не должна загрязнять объект или вызывать интенсивную коррозию. [2]

Для уменьшения разницы температуры металла в начале н в конце заливки ковш перед заливкой в него металла нагревают до нужной температуры; толщина обмазки ручных ковшей должна быть не менее 25 мм. [3]

Тепловой эффект обусловлен разницей температуры металла в канале и шахте печи и, следовательно, разницей его плотности. Поэтому в печах с вертикальным каналом ( см. рис. 4 - 10 а) менее нагретый металл в шахте печи с большим удельным весом поступает в нижние слои канала, а металл из канала поднимается в шахту. [4]

Для того чтобы уменьшить разницу температуры металла в ковше в начале и в конце заливки, ковш перед заливкой в него металла необходимо прогреть ( прокалить) до температуры 600 ( красное каление), а обмазка ручных ковшей по тем же соображениям не должна быть тоньше 25 мм. [5]

Сопутствующий сварке местный или общий подогрев изделия является надежным средством предотвращения холодных трещин, так как уменьшает разницу температур металла в зоне сварки и периферийных участках, что снижает уровень напряжений первого рода, вследствие чего пики этих напряжений в околошовных участках сглаживаются. [6]

На котлах среднего давления с толстостенным барабаном необходимо следить за скоростью изменения температуры металла барабана ( по температуре насыщения), не допуская ее значения более 3 С / мин, а также разницы температур металла между верхом и низом барабана выше 50 С. [7]

Расслоение пароводяной смеси с раздельным течением воды и пара может происходить при небольшой скорости среды на горизонтальных или слабонаклонных участках труб. При этом разница температур металла трубы в ее паровой и водяной части составляет около 100 - 120 С и практически не может привести к пережогу и разрушению металла. [8]

Заполнение котла водой ( желательно деаэрированной) производится через водяной экономайзер до низшей отметки водоуказательного стекла. После появления воды из воздушников питательной линии и экономайзера их закрывают. Продолжительность заполнения котла водой зависит от разницы температуры металла котла и воды. Чем больше эта разница, тем медленнее заполняют котел водой. Если котел заполнен водой, перед растопкой спускают воду до низшего уровня по водоуказательному стеклу. После заполнения котла водой проверяют его плотность, наблюдая за положением уровня воды. [9]

При использовании наиболее простых прямоточных прямотрубных парогенераторов, обогреваемых жидким металлом, проблема выравнивания удлинения пучка труб в целом и кожуха ( весьма затруднительная для водо-водяных парогенераторов) легко решается за счет установки линзовых компенсаторов на тонкостенном кожухе. Однако может возникнуть опасность температурных напряжений в трубах при неодинаковом удлинении отдельных труб. Поэтому очень важно обеспечение полной стабильности гидравлической характеристики парогенерирующих труб, особенно если учитывать большой недогрев питательной воды до насыщений. Действительно, в случае наличия гидравлической развертки в отдельных трубах кризис может наступать значительно позднее, чем в среднем по пучку, и такие трубы, имея значительно более низкую среднюю температуру металла, будут испытывать большие растягивающие напряжения, так как разница температур металла между зоной пузырькового кипения и закризисным участком много больше, чем в водо-водяных парогенераторах. [10]

Заливают металл переносными ручными ковшами. Носок ручного ковша при заливке формы должен находиться на незначительном расстоянии по высоте от литниковой чаши. Лить металл необходимо без перерыва струи. Ковш необходимо очищать от застывшего металла на носке, краях, боках и на дне. Несоблюдение этого требования приводит к неровной струе металла, разбрызгиванию и к сильному охлаждению металла. Ковш очищают ломиками, заостренными в виде лопатки. Для предотвращения охлаждения металла в ковше его засыпают сверху слоем сухого древесного угля. Для получения качественной отливки важное значение имеет температура заливаемого металла ( см. табл. 53 и 54), особенно при литье цветных сплавов. Для того чтобы уменьшить разницу температуры металла в ковше в начале и в конце заливки, необходимо перед заливкой ковш прогреть до температуры 600 G. Заливать металл в форму следует с большой скоростью, особенно латунь. Необходимо тщательно удалять шлак с поверхности металла. [11]

Научный форум dxdy

Кстати, мне попадались люди, которые путают понятия "металл" и "железо". И соответственно, "железяками" в просторечии иногда могут называть любой металл неизвестного состава.

А как быть с испарением? Например, на металле был лёд, а при сильном ветре он испаряется быстрее и соответственно температура металла должна упасть. Как посчитать на сколько?

nds
Лед не так быстро испаряется, чтобы говорить о заметном влиянии потери быстрых молекул. И потом ветер с поверхностью льда все равно находятся в термическом равновесии.
Человек способен в голом виде просидеть в сауне при температуре чуть выше 100 градусов. И даже простоять на морозе при минус 40. Правда без резких движений. Но он не может даже залезть в бочку с водой в 45 градусов. И способен просидеть только пару минут в воде 10 градусов без заметного переохлаждения. То есть все зависит от соотношения теплопроводности на контакте двух сред и теплоемкости этих сред.
Кстати, в олимпиадной задачке, которую я дал про теплообменник, это можно даже посчитать.
topic122608.html

Может. Зафиксированный рекорд выше

DimaM
Давайте только без фанатизма.
Тренированные на холод - это скорее народ с тюленим слоем жира.
Физику еще никто не отменял. Если обычного нежирного человека засунуть на несколько минут в холодную воду, он скорее всего простудится, получит воспаление легких.
Я понимаю о чем вы говорите. Сам бегал на лыжах в мороз в одних плавках и так-же в метель спускался на горных лыжах в чем мать родила. Но не простужался исключительно напряжением силы воли. Сейчас бы таких подвигов не повторил. А тренированные люди еще намазываются тюленим жиром. И не один раз во время заплыва.

А насчет горячей воды. Белок начинает сворачиваться при температуре 42 градуса, а вот если он обернут в толстый слой сала, тогда другое дело. Я пробовал в корейской бане просидеть в горячей 40 градусной бочке. Больше 2-х минут не сидел. Как-то не хотелось рисковать здоровьем.

Мы тут вообще физику обсуждаем, или кое чем меряемся?

Вы делаете излишне категоричные утверждения. Я привожу примеры обратного. Насчет "мерянья" не понимаю: я не утверждаю, что проделывал это лично .

DimaM
Я делаю не категоричные, а среднестатичтически утверждения.
Среднестатистический человек может продержаться без воздуха от силы минуту. Тренированный 5-6 минут. А рекорд мира 22 минуты.
Когда я говорю человек способен. Я естественно не имею ввиду рекордсмена мира.
Я имею ввиду обычного среднего человека. Не вижу тут никакой категоричности.

быстрее, чем при слабом ветре или при отсутствии оного.
Кстати, наветренная сторона (с которой дует ветер) должна быть теплее подветренной при прочих равных условиях. Космические аппараты при спуске с орбиты горят с фронтальной стороны, оставаясь вполне холодными с другой.

Последний раз редактировалось realeugene 17.11.2017, 13:35, всего редактировалось 1 раз.

Кстати, наветренная сторона (с которой дует ветер) должна быть теплее подветренной при прочих равных условиях. Космические аппараты при спуске с орбиты горят с фронтальной стороны, оставаясь вполне холодными с другой.

Вопрос только в том, насколько именно теплее. Всё-таки гиперзвуковых ветров не бывает, даже, в Сибири.

Последний раз редактировалось Gleb1964 17.11.2017, 14:27, всего редактировалось 2 раз(а).

Если рассматривать как установившийся процесс, то металл тут и не при чем.
Но если потом кто-то захочет оценить температуру по ощущениям при прикосновении, то здесь теплопроводность материала проявиться. При большей теплопроводности как-бы более толстый слой материала вовлекается в процесс ощущения, учитывая то, что при прикосновении рука потеряет часть тепла, что и будет создавать ощущение, но это самое тепло от руки одновременно изменит температуру поверхности предмета. Для материала с низкой теплопроводностью температура поверхности измениться сильнее за счет меньшей толщины слоя, вовлеченного в процесс. Для металла ощущение разницы температур будет сильнее за счет высокой теплопроводности. Шероховатость поверхности тоже должна играть роль, потому что от нее зависит эффективная площадь пятна контакта и тепловое сопротивление.

Шероховатость поверхности тоже должна играть роль, потому что от нее зависит эффективная площадь пятна контакта и тепловое сопротивление.

ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА КАЧЕСТВО ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ.

Большое влияние на качество и долговечность лакокрасочных покрытий оказывают климатические условия при выполнении окрасочных работ:

температура воздуха;
температура окрашиваемой поверхности;
влажность воздуха;
увлажнение поверхности.

Для большинства лакокрасочных материалов естественной сушки рекомендуемый температурный интервал нанесения находится в диапазоне от 5 до 35ºС. Увеличение температуры воздуха или окрашиваемой поверхности сказывается, главным образом, на скорости испарения растворителей или химической реакции отверждения. Поэтому для сокращения времени сушки и отверждения обычно стараются использовать более высокую температуру. Однако при этом не стоит забывать, что скорость испарения растворителей не должна быть чрезмерно большой, так как в покрытии могут возникнуть внутренние напряжения, отрицательно влияющие на его свойства. Кроме того, при слишком быстром удалении растворителей из верхнего слоя покрытия вязкость этого слоя возрастает и образуется поверхностная пленка, что затрудняет удаление растворителей из нижних слоев. При дальнейшей сушке пары оставшегося растворителя, стремясь улетучиваться, раздувают образовавшуюся пленку, и в ней появляются мелкие пузыри, поры и другие дефекты. При правильном температурном режиме нанесения и сушки улетучивание растворителей происходит постепенно. Скорость реакции в химически отверждающихся лакокрасочных материалах в еще большей степени зависит от температуры. Быстрое отверждение материала при повышении температуры может привести к большим внутренним напряжениям в покрытии, которые обычно успевают релаксировать при более медленной сшивке.

При выполнении работ на открытых площадках необходимо учитывать возможный нагрев окрашиваемой поверхности солнечным излучением. Разница между температурой воздуха и температурой металла может достигать 20ºС. Быстрое испарение растворителей из лакокрасочного материала на нагретой поверхности или быстрое химическое отверждение может препятствовать получению гладкого равномерного покрытия, т.к. отдельные капли лакокрасочного материала будут высыхать, не успев растечься по поверхности. Поэтому при выполнении контроля климатических условий обязательно следует измерять температуру окрашиваемой поверхности.

При температуре воздуха или окрашиваемой поверхности ниже 5ºС полного отверждения покрытий может не происходить. Многие из лакокрасочных материалов химического отверждения могут при температуре ниже 5ºС образовать покрытие за счет испарения входящих в них растворителей, однако образование необратимого сшитого покрытия при этом не происходит. При температуре ниже 5ºС следует применять только материалы физического отверждения, учитывая при этом увеличение времени сушки при понижении температуры.

В случае выполнения окрасочных работ при отрицательных температурах недопустимо присутствие льда и инея на окрашиваемой поверхности. Также недопустимо выполнять окрашивание во время осадков (дождя, снега) или по еще влажной поверхности.

Водяной пар является одним из компонентов окружающего воздуха, но его содержание очень сильно изменяется в зависимости от климатического района (от 3% во влажных тропических районах до 2 % в Антарктиде). Чем выше температура, тем больше влаги может содержаться в воздухе. Однако при каждой конкретной температуре в воздухе может удерживаться влага не более определенного максимального значения. Например, при нормальном давлении в 1м3 воздуха при температуре минус 20ºС может удерживаться 1,07 г воды, а при 20ºС – 17,31 г. В случае понижения температуры избыток влаги будет оседать на поверхности, в случае повышения температуры начинается процесс испарения воды с поверхности и увеличение абсолютного содержания воды в воздухе.

Для практических целей обычно пользуются значениями не абсолютной влажности, а относительной влажности воздуха, которая характеризует опасность выпадения избытка влаги (конденсата) на поверхности.

Относительная влажность воздуха – это отношение количества водяного пара, присутствующего в данном объеме воздуха при данной температуре, к максимальному количеству водяного пара, которое этот объем воздуха может удержать при данной температуре.

Относительная влажность (RH) обычно выражается в процентах. На открытом воздухе относительная влажность обычно изменяется от 50% до 100%. При относительной влажности 100% воздух называется насыщенным.

Температура, при которой воздух становится насыщенным и водяной пар, присутствующий в воздухе, начинает конденсироваться в жидкое состояние, называется точкой росы (конденсации). Вода, которая конденсируется из воздуха может оседать на поверхности, в том числе окрашенные или подготовленные к окрашиванию.

Конденсация воды на поверхности обычно происходит при снижении температуры воздуха. Чем больше исходная относительная влажность воздуха, тем меньший перепад температур требуется для конденсации воды на поверхности. На открытом воздухе конденсация наиболее вероятна в спокойные ясные вечера, когда происходит снижение температуры. Большая вероятность конденсации при изменчивой погоде.

Конденсация также имеет место на холодных поверхностях, окруженных теплым влажным воздухом, например, на наружной поверхности цистерн, если они заполнены холодной жидкостью.

Влага, сконденсированная на поверхности, может привести к нежелательным последствиям:

вызвать коррозию металла;
нарушить смачиваемость поверхности лакокрасочным материалом;
уменьшить сцепление лакокрасочного покрытия с окрашиваемой поверхностью;
вызвать образование в лакокрасочной пленке дефектов (пор, кратеров, сморщивания).

Конденсация влаги на свежеокрашенной поверхности может вызвать сильное пузырение или шелушение покрытия. Причиной подобного эффекта является смешение воды с растворителями, входящими в лакокрасочный материал, и проникновение ее внутрь жидкой лакокрасочной пленки к поверхности металла, вследствие чего нарушается сцепление лакокрасочного покрытия с металлом.

Основным требованием для исключения конденсации влаги при проведении окрасочных работ является повышение температуры поверхности по отношению к точке росы по крайней мере на 3º. Если разница между температурой поверхности и точкой росы ниже 3º, то вероятность конденсации считается высокой.

При относительной влажности воздуха выше 85% резко снижается скорость испарения растворителей из лакокрасочной пленки: при влажности воздуха близкой к 100% испарения растворителей практически не происходит. Растворители в этом случае могут диффундировать в нижние (ранее нанесенные) слои и вызвать их повреждение – пузырение и шелушение.

Поэтому непременным условием при проведении окрасочных работ является обеспечение относительной влажности воздуха ниже 85%. Если относительная влажность воздуха 85% и выше, то условия для окрашивания считаются критическими.

Рассказать друзьям:

Какую температуру выдерживают краски для внешних работ

Ответ на вопрос о том, при какой температуре можно красить металл на улице, зависит от использованной грунтовки. Раньше при погоде холоднее +5 °С проведение покраски становилось невозможным, но некоторые новые составы могут использоваться даже при низких температурах.

Особенности лакокрасочных работ в зимнее время

Лучше воздерживаться от покраски при температуре -5…+5 °С, поскольку такой диапазон считается неблагоприятным из-за образования конденсата. Влага изменяет свойства ЛКМ – покрытие становится некачественным, сохраняется ненадолго.

Фасадные краски будут в прохладное время года высыхать в 2-3 раза дольше. Улучшить качество покрытия можно с помощью термопушки. Также можно прикрепить на строительные леса пленку.

Выбирая ЛКМ, нужно убедиться, что состав подходит для окрашивания в мороз. Если краситель не приспособлен для использования зимой, он замерзнет. Имеет значение и качество краски.

Температура лакокрасочного материала должна превышать 0 °С. Если состав охладится сильнее, содержащую его емкость нужно поместить в таз с предварительно разогретой жидкостью.

Максимальные границы температуры для красок

Перед проведением работ нужно убедиться, что для купленной краски подходит установившийся температурный режим.

Раньше минимальной температурой, при которой допускалось красить стены жилых и хозяйственных построек, считались +5 °С. Сейчас, однако, производятся красители, которые можно использовать при нулевой температуре и даже в сильный мороз, вплоть до -30 °С. Верхней границей, при которой можно производить покраску, считаются +40 °С.

Морозостойкие краски по ржавчине

Для окрашивания проржавевших конструкций подходит «Инфразим-Антикор». Эта краска применяется при диапазоне -20…+30 °С. Влажность не должна превысить 80%. Состав одновременно является преобразователем ржавчины, предотвращающей коррозию грунтовкой и устойчивой к воздействию среды декоративной эмалью. Можно приобрести глянцевую либо матовую краску. Что касается палитры, ЛКМ выпускаются в белом, сером, бежевом, кремовом, красном, зеленом, салатовом, голубом, синем, охре, коричневом, желтом, оранжевом, черном и красно-коричневом цветах.

Грунт-эмаль ХВ-0278 можно использовать для наружных работ при диапазоне температур -10…+25 °С. Это средство наносится на металл с неподдающейся удалению ржавчиной и следами окалины.

Грунт-эмаль по ржавчине «Спецназ» используется для обработки проржавевших стальных и чугунных изделий с целью предупреждения появления коррозии. Состав также защитит металл от агрессивных газов, испарений при производстве. «Спецназ» можно использовать для ремонтной окраски деталей автомобиля. Работают с ЛКМ при минусовых температурах (до -10 °С).

Лучшие зимние покрытия для металла

Эмаль КО-870 применяют даже в сильный мороз – до -30 °С. Ее используют, чтобы окрашивать подвергающиеся воздействию температур в диапазоне +60…+600 °С конструкции из металла. Краситель устойчивый к ряду агрессивных веществ (нефти, солевых растворов).

Грунт-эмаль «СпецКор» устойчива к влаге, ультрафиолетовым лучам и снижению температур до -60 °С. Не пропускает воздух и пар. Обладает молотковым эффектом (скрывает дефекты изделий, подвергающихся окрашиванию).

Органосиликатная композиция ОС-12-03 предотвратит коррозию, возникающую из-за неблагоприятного влияния окружающей атмосферы. Применяется при -30…+40 °С.

Фасадная эмаль КО-174 применяется не только для защиты изделий из металла, но и для покраски фасадов. Подходит для окрашивания бетона, кирпичных изделий, оштукатуренных стен, полов, потолков. Хорошо защищает металл от воздействия влаги, воздуха. Наносить состав нужно при температуре -30…+40 °С.

Эмаль ХВ-785 используют в многослойном окрашивании. Ею обрабатывают оштукатуренные конструкции. ЛКМ защищает изделия от неблагоприятного воздействия газообразных веществ, кислотных, солевых и щелочных растворов, если температура не поднимается выше +60 °С. Наносить состав можно при режиме +35…-10 °С.

Почему металлические предметы всегда прохладные на ощупь, даже если находятся в теплом помещении?

Вспомните, насколько горячей кажется ложка в чашке горячего чая. Деревянная ложка, даже если ее нагреть до той же температуры, не будет казаться столь горячей.

Все дело в высокой теплопроводности металла. Температура тела 36,6°C (правда, верхние слои кожи немного холоднее). Если прикоснуться к более холодному предмету, тепло начнет перетекать в него. Температура вблизи поверхности кожи снизится, и мы почувствуем прохладу (или сильный холод, если контраст велик).

Отдаваемое нашим телом тепло нагревает верхние слои холодного предмета. Но если он обладает высокой теплопроводностью (как металл), то энергия быстро растекается по всему объему, рост температуры оказывается незначительным, и перетекание тепла продолжается — мы чувствуем, что предмет остается холодным.

При низкой теплопроводности (как у дерева) внешние слои прогреваются очень быстро — иногда так быстро, что мы даже не обращаем внимания на то, что несколько секунд предмет кажется чуть прохладным. После этого теплоотдача почти останавливается, и мы чувствуем, что предмет согрелся.

С горячими предметами всё обстоит с точностью до наоборот.

Высокая теплопроводность металлов объясняется наличием в них свободных электронов — тех самых, что обеспечивают электропроводность металлов. Электроны в металлах в отличие от атомов не остаются на месте, а быстро перемещаются по всему объему, перенося при этом тепло.

Батарей 11.05.2011 09:02 Ответить

То есть теплопередача осуществляется свободными электронами? А можно ссылочку на более подробную информацию об участии электронов в проведении тепла? И чем в таком случае объяснить высокую теплопроводность и низкую электропроводность алмаза?

Vladimir_V Батарей 17:26 Ответить

Это вопрос уже несколько за пределами темы. Ключевой момент - теплопроводность, а уже ее генезис - вторичен.
Кстати, недавно появился новый материал - вспененный никель с микрокапсулами. Теплопроводность - как у пенопласта. А ведь это металл!
Но такой металл будет на ощупь много теплее любого дерева.

taras Vladimir_V 12:32 Ответить

Металлическая пена и электричество проводит плохо. А тепло электроны всё таки даже в сплошном металле переносят хуже, чем электрический заряд.

taras Батарей 12:31 Ответить

Тем, что электроны - не единственный переносчик. Электроны проводимости - лучший переносчик, из имеющихся в твёрдых телах. Но ещё лучше тепло переносятся молекулами жидкости или газа. Или атомами в случае одноатомного газа, или металлического расплава. Но не всегда, а только при эффективной конвекции. Если греть сверху, то тепло атомами и молекулами жидкостей и газов переносится очень плохо. Поэтому то вата - хороший тепло-изолятор: там очень затруднена конвекция. И несколько хуже, чем электроны, но иногда тоже не плохо тепло переносится атомами кристалла. Если убрать один переносчик, то определяющее значение получает следующий. В кристалле алмаза тепло хорошо передают атомы самого кристалла, в металле они бы это делали не хуже, да вот беда - электроны проводимости уже переносят слишком большую тепловую мощность и самому кристаллу остаются крохи.

aif 18.05.2011 14:44 Ответить

Все просто. В металлах переносят тепло в основном электроны (смотреть Видемана -Франца закон). В алмазе нет свободных электронов, и теплопроводность осуществляется за счет колебаний атомов в решетке (фононы).

В ответе не всё правильно, хотя сама ссылка на теплопроводность предметов, как причину, правильная. Главная "фишка" в том, что нервные клетки, служащие датчиками температуры, расположены не в предмете, конечно, а в вашей коже и мерят, фактически, не температуру предмета, а температуру кожи, касающуюся предмета. А дальше как было обьяснено: если теплопроводность предмета высокая, то поверхностная часть кожи, где находятся нервные клетки, меняет температуру в сторону температуры предмета, и, разумеется, чем выше теплопроводность предмета, тем это изменение выше. Поэтому при комнатной температуре, которая ниже температуры тела, когда кожа соприкосается только с воздухом, температура того слоя кожи человека, где располагаются нервные клетки, достаточно далека от температуры воздуха, так как теплопроводность воздуха очень маленькая, но мы воспринимаем "показания" нервных клеток как температуру воздуха. Но вот мы коснулись поверхности металла, имеющего ту же комнатную температуру, и из-за повышения теплопроводности понижается температура кожи, и мы чуствуем это, но воспринимаем как то, что металл холоднее.

silly_sad 16.09.2011 11:52 Ответить

вообще рубрика гениальная.
но этот ответ мне категорически не понравился -- его способен понять только тот (кто уже знает о теплопроводности (додумать то (чего автор стыдливо умалчивает) (типо так станет понятнее детем. ага!)))

а вообще типовое отношение к детям.
и никаких им картинок не доросли ещё!

хотя теплопроводность вполне объяснима на пальцах

taras silly_sad 12:59 Ответить

taras silly_sad 13:01 Ответить

"хотя теплопроводность вполне объяснима на пальцах" Ну попробуй объяснить. Я кандидат наук. Но даже я скорей всего НЕ пойму. Поймёт ли Хоккинг? Чёрт его знает.

Neznayka 29.03.2012 15:18 Ответить

Согласен с silly_sad, очень даже непонятно многое, не то что детям.

belyvil 09.09.2012 22:27 Ответить

очень прекрасные обьяснения, вообще ничего не понятно о чем тут коментируют детям. прежде чем сказать нужно думать

taras belyvil 13:03 Ответить

balexei 19.10.2012 22:45 Ответить

Q33NY 03.03.2013 17:31 Ответить

Ещё хочется уточнить, что температурные рецепторы кожи чувствуют не столько температуру, сколько её изменение. То есть ощущение тепла - это повышение температуры рецепторов, ощущение холода - понижение. Доказывается просто:
Берём ёмкость с холодной водой, ёмкость с тёплой водой и какой-нибудь предмет промежуточной температуры. Если подержать руку в холодной воде, а затем потрогать предмет, он покажется тёплым. Если подержать руку в тёплой воде, а затем потрогать предмет, он покажется холодным.

роткив Q33NY 22:16 Ответить

taras Q33NY 13:09 Ответить

У человека они чувствуют именно температуру. Доказывается просто: попробуй залезть в прохладную воду и постепенно её нагреть до 40-ка градусов. Как бы медленно вода ни нагревалась, ты почувствуешь тепло. У лягушек тепловые рецепторы чувствуют производную температуры по времени. Доказывается просто: берём двух лягушек, одну бросаем в кипяток, она выпрыгивает, вторую бросаем в холодную воду и варим на медленном огне, она спокойна. Другое дело, что чем разница в температуре контрастнее, тем легче её почувствовать. Но одномоментно между двумя точками, разделёнными в пространстве, а производную температуры по времени человек не способен почувствовать вообще. Доказывается также просто: попробуй схватиться за нагретое жало паяльника, больно станет только секунд через 5. А металлурги умудрялись даже совать руки в расплав и не чувствовать при этом вообще ничего. А фокус прост: тепловая инерция больше нервной. То есть чтоб даже кожа нагрелась, нужно как минимум несколько секунд, а сравнение происходит на масштабе долей секунды, максимум где то пары третий.

T_Im 12.05.2017 23:56 Ответить

ИМХО, в объяснении упущен главный ключевой момент: теплое помещение (следовательно, и находящиеся в нем металлические предметы), как правило, _заведомо_ холоднее человеческого тела (20+C и 30+C, почему так получилось - это уже другой детский вопрос). И уже из этого факта и высокой теплопроводности металла следует ощущение холода.

taras T_Im 13:16 Ответить

Чтоб почувствовать перепад в жалкие 6 градусов, нужна гиря где то под центнер. А перепад между кожей кистей рук и снегом я, например, ощущаю, когда он превышает 60 градусов. Между той же кожей и воздухом - начиная с 80-ти градусов. И или как правило, что значит обычно, то есть всё таки не всегда, или заведомо. Крокодил зелёный не может быть синим как морковка.

taras 10.10.2017 12:19 Ответить

f_const 20.11.2017 09:32 Ответить

Значение имеет не только теплопроводность, но и теплоемкость, они в этом процессе на равных правах. На всякий случай приведу здесь точный результат, а уж как его объяснять детям - это отдельный вопрос. Пусть два тела с разной теплоемкостью, теплопроводностью и температурой приходят в соприкосновение по плоской поверхности. В точке контакта температура принимает значение, равное среднему взвешенному из температур тел, причем веса равны корням из произведений теплоемкости на теплопроводность. Т.е., если у нас есть тело с высокой теплопроводностью, но низкой теплоемкостью, оно тоже может быть на ощупь теплым. Температура точки контакта далее не меняется (если теплопроводности и теплоемкости постоянны, не зависят ни от температуры, ни от координаты). Это можно вывести качественным способом: на границе тел образуется своего рода общий тепловой резервуар, в котором температура близка к однородной, причем этот резервуар распространяется вглубь тел на глубины порядка корня из температуропроводности (это теплопров. деленная на теплоемкость), умноженной на время контакта. Складывая внутренние энергии частей резервуара, относящихся к разным телам, и деля на суммарную их теплоемкость, мы как раз и получим то, что написано выше.

Интересно, что температура точки контакта со временем не меняется.
То, что мы, прикасаясь к холодному предмету, со временем перестаем чувствовать холод - это следствие дополнительных факторов: конечности размера предмета (часть теплового резервуара со стороны предмета в конце концов не сможет дальше расширяться, т.е. предмет, грубо говоря, уже весь прогрелся), переноса тепла кровью (тепловой резервуар со стороны нашего тела достиг области, где перенос тепла уже не чисто теплопроводностью) или попросту снижения нервной реакции.
Интересны варианты с переменной по глубине теплопроводностью. Тот же ход размышлений приведет нас к тому, что температура точки контакта будет меняться в зависимости от того, какие области со временем включаются в тепловой резервуар. Здесь можно привести такие наглядные примеры. Если мы берем в руки кусок фольгированной теплоизоляции при комнатной температуре и ниже, мы сначала ощущаем холод - очень недолго, доли секунды, а потом - тепло. Можно сделать и наоборот - например, накрыть на холоде металлический предмет нетолстой тканью. Сначала будем ощущать слабую прохладу, со временем - более сильный холод.

icWasya 06.05.2019 20:19 Ответить

Есть ещё класс веществ, которые хорошо проводят электрический ток, но плохо проводят тепло - сверхпроводники. Тепло сначала передаётся кристаллической решотке, а уж затем электронаь, которые разносят его по всему объёму. Свободных(почти) электронов - полно, но они никак не взаимодействуют с атомами. Жаль на ощупь это проверить нельзя :(

Читайте также: