Bumbac ucide; Fizica corpului Mișcare spre metabolizare

Bumbacul este un excelent izolator termic - atâta timp cât este uscat. Odată udat, bumbacul devine un izolator slab și face o treabă slabă de prevenire a hipotermiei - de aici vechiul zical, „bumbacul ucide”. Pentru a înțelege de ce bumbacul este uneori un bun izolator și uneori unul slab, trebuie să înțelegem conducerea, care este transferul de energie termică între obiecte prin contact direct. Energia cinetică medie a moleculelor dintr-un corp fierbinte este mai mare decât într-un corp mai rece. Dacă două molecule se ciocnesc, are loc un transfer de energie de la molecula cu energie cinetică mai mare la molecula cu energie cinetică mai mică. Efectul cumulativ al multor coliziuni care apar la o suprafață de contact între cele două obiecte are ca rezultat transferul de căldură de la obiectul fierbinte la obiectul mai rece, (sau mediul mai rece) în acord cu a doua lege a termodinamicii .

ucide

Zona de contact

Numărul de coliziuni moleculare crește odată cu creșterea ariei de contact (), astfel încât rata de conducere a căldurii depinde de aria de contact. Pentru a transfera aceeași cantitate de căldură pe un material mai gros va fi nevoie de mai multe coliziuni și, prin urmare, de mai mult timp, astfel încât rata de transfer a căldurii depinde și de grosime sau de lungimea pe care este transferată căldura (). Acest model explică de ce îmbrăcămintea groasă este mai caldă decât îmbrăcămintea subțire din ierni și de ce persoanele subțiri sunt de obicei mai sensibile la hipotermie.

Diferența de temperatură

Dacă temperaturile obiectului sunt aceleași, rata netă de transfer de căldură scade la zero și se atinge echilibrul termic. Pe măsură ce diferența de temperatură crește, crește și energia cinetică medie transferată de la molecule rapide la molecule lente în timpul fiecărei coliziuni. Prin urmare, diferența de temperatură afectează, de asemenea, rata transferului de căldură prin conducție .

Conductivitate termică

În cele din urmă, unele materiale conduc energia termică mai repede decât altele. În general, buni conductori de electricitate (metale precum cuprul, aluminiu, aur și argint) sunt, de asemenea, buni conductori de căldură, în timp ce izolatorii de electricitate (lemn, plastic și cauciuc) sunt conductori de căldură slabi. Efectul proprietăților unui material asupra ratei de transfer a căldurii conductive este descris de coeficientul de conductivitate termică (), care este uneori scurtat la doar conductivitatea termică. Următorul tabel prezintă valorile pentru unele materiale obișnuite în unități de wați, pe metru, pe Kelvin ().

Conductivitățile termice ale substanțelor comune SubstanţăConductivitate termică ()
Argint 420
Cupru 390
Aur 318
Aluminiu 220
Fier de oțel 80
Oțel (inox) 14
Gheaţă 2.2
Sticlă (medie) 0,84
Caramida din beton 0,84
Apă 0,6
Țesut gras (fără sânge) 0,2
Azbest 0,16
Gips-carton 0,16
Lemn 0,08-0,16
Zăpadă (uscată) 0,10
Plută 0,042
Lână de sticlă 0,042
Lână 0,04
Pene de puf 0,025
Aer 0,023
Spuma de poliester 0,010