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나무보다 쇠가 더 차갑다고 느껴지는 이유는 무엇입니까? 목록

겨울에 밖에 놓아둔 양동이의 나무 손잡이 부분과 철 부분을 만
질 때, 철 부분이 훨씬 차갑게 느껴집니다. 철 부분의 온도가
나무 부분보다 온도가 더 낮기 때문이라고 생각하기 쉬우나 온
도는 같습니다.

열은 항상 고온에서 저온으로 이동하여 열평형 상태에 도달하
기 때문에 양동이 손잡이 부분의 온도는 철 부분과 상관없이 밖
의 온도와 같아지기 때문입니다. 그러면 왜 철 부분이 더 차갑
게 느껴지는 것일까요?

철의 열전도율이 나무 열전도율보다 크기 때문입니다. 손에 있
던 열의 전도율은 나무보다 철이 더 크다는 것입니다. 이것은
철을 만졌을 때가 손이 더 차가워졌다는 것을 의미합니다.

즉, 손을 이루고 있는 분자들의 운동이 줄어들었는데, 나무에서
보다 철에서 더 많이 줄어 손이 더 차가워진 것입니다. 손의 체
온이 철부분을 만졌을 때가 더 내려갔다는 뜻이기도 합니다.

얼음을 물에 넣었을 때 얼음 녹는 소리가 나는 것도 공기 중에
서의 열전도율보다 물에서의 열전도율이 크기 때문입니다. 공
기 중에서는 열전도율이 작아서 얼음 내부와 외부의 온도 차이
가 크지 않아 서서히 열전도가 일어나므로 별 차이 없이 온도변
화가 일어납니다.

그러나 물에 넣으면 열전도율이 크므로 얼음 내부와 외부 사이
의 온도 차이가 큽니다. 이럴 경우에 내부와 외부의 팽창 정도
의 차이로 인하여 얼음에 금이 갑니다. 이 때 얼음이 녹는 소리
가 나는 것입니다.

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