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La conductividad térmica del metal y la madera

Transcripción del video

si te encuentras en un cuarto te invito a hacer un experimento busca el cuarto algo que esté hecho de madera o de papel o de tela y que lleves cierto tiempo en la habitación de manera que esté a la misma temperatura que el cuarto y ahora busca algo que esté hecho de metal y que también lleve algo de tiempo dentro del cuarto y que no tenga su propia fuente de energía por lo que no puedes usar la computadora por ejemplo pero seguro que no te costará trabajo encontrar algo de metal en donde te encuentres que lleve cierto tiempo en ese cuarto ahora vamos a tocar ambos objetos y te darás cuenta de que aunque ambos objetos lleven cierto tiempo en el mismo cuarto el metal se sentirá más frío y eso es un acertijo porque ambos objetos llevan cierto tiempo en la misma habitación por lo que ambos deben de tener la misma temperatura ambiente vamos a poner un ejemplo concreto digamos que el cuarto está a una temperatura de 21 grados celsius y la clave para que sintamos el metal más frío es que la temperatura ambiente sea menor que la temperatura del cuerpo y la temperatura corporal típicamente es de 37 grados celsius esta es la temperatura corporal aunque la temperatura de tu piel puede ser diferente de ésta pero supongamos que se aproxima a 37 grados celsius y lo que sucede es que el objeto de metal o la superficie de metal no es más fría no tiene un menor promedio de energía cinética que la superficie de madera como ambos tienen cierto tiempo en el mismo cuarto ambos tendrán una temperatura de 21 grados celsius entonces qué es lo que pasa con el metal porque nuestra piel le dice a nuestro cerebro que el metal es más frío la respuesta más sencilla es que el metal es más eficiente en quitarnos el calor y porque es mejor quitando el call of imaginemos que estos son los átomos en la superficie de nuestra piel imaginemos que esté en mi mano sobre esa superficie mi piel tiene una energía cinética promedio que estará relacionada con la temperatura corporal de 37 grados celsius por lo que estos átomos están vibrando y rebotando y quizá hay algunos enlaces entre los átomos de carbono y los otros átomos de mi piel lo que evita que anden sueltos por completo pero sin duda estará oscilando y rebotando un poco entre ellos que podría deberse a ciertas fuerzas electrostáticas pero tendrá siete cantidad de energía cinética y digamos que mi mano está tocando ambas superficies por lo que tengo la superficie de madera en este color y tengo la superficie de metal en este otro color la superficie de metal ya habíamos mencionado se va a sentir más fría aquí dibujamos el resto de mi mano para que se den una idea que está pasando aquí vemos esto a nivel microscópico primero que nada la superficie de madera será irregular así que tendremos a todos aquí hay huecos aire más moléculas por aquí pero habrá huecos acá en donde habrá aire y también habrá huecos internos así está la madera mientras que el metal es mucho más denso y las superficies más lisa los átomos de metal están más juntos y son más densos la superficie no tendrá huecos internos ni bolsas de aire así que qué va a pasar pues ya comentamos que la transferencia de calor se da desde el sistema con mayor temperatura o el objeto con mayor temperatura hacia el sistema u objeto de menor temperatura aquí habrá siete energía cinética promedio consistente con los 21 grados celsius que es la temperatura del cuarto lo mismo ocurre aquí donde habrá la misma energía cinética promedio estos átomos están vibrando y rebotando entre ellos debido a las fuerzas electrostáticas y espero que eso les ayude a darse cuenta de lo que está ocurriendo aquí pero mi mano está más caliente por lo que las moléculas y los átomos en mi mano estarán chocando y rebotando contra las moléculas de la madera y las transmitirán energía cinética pero debemos darnos cuenta que no estamos teniendo mucho contacto con la madera porque su superficie no es lisa y tiene muchos huecos por lo que esta molécula no rebota contra otra partícula sino que se encuentra con una bolsita de aire aunque algunas partículas de madera comenzarán a quitar energía cinética de mi piel yo lo sentiré como algo de frío quizá esta particular me quitó algo de energía cinética y luego golpea a esa partícula y transfiere a algo de energía cinética pero lo hará más lento comparado con el metal ya que en el metal no hay tantos huecos y habrá más contacto con mi mano de la que hay con la madera además en la madera y bolsas o paquetes de aire como aquí acá y allá y además la madera es menos densa por lo que habrá menos colisiones y llevará más tiempo para que la energía cinética sea transferida lejos de mi mano el metal por otra parte en el momento que algo toca el metal este átomo golpeará a este otro y éste a su vez gol para a este otro de ahí y así sucesivamente de manera que la energía cinética se transferirá muy rápidamente en el metal por lo que nos quitará más calor de la piel esta molécula le quitará energía a mi piel pero va a rebotar con sus vecinos y les transferida esta energía cinética y la va a perder rápidamente por lo que estará lista para que rebote en ella otra vez otras moléculas de mi piel y quitan más energía cinética por lo que va a quitarme el calor más rápido tenemos una transferencia de calor más rápida de lo que tenemos con la madera desde el punto de vista del cuerpo el que se nos quite el calor más rápido aunque ambas superficies están a la misma temperatura el cuerpo lo va a percibir como un enfriamiento