금속은 만지면 차갑게 느껴질까요 그 이유는 무엇일까요

Question

금속이 차갑게 느껴지는 이유와 열전도율이 높은 물질의 특성과 사람의 피부가 느끼는 온도 차이의 원리를 이해하기 위한 설명을 바탕으로 성실한 답변을 기대합니다

Answer 1

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

금속을 만졌을 때 차갑게 느껴지는 이유는 금속의 온도가 낮아서라기보다 우리 피부의 열을 매우 빠르게 빼앗아가기 때문이에요. 금속은 자유 전자가 활발하게 움직이며 열에너지를 전달하는 열전도율이 매우 높은 물질이라서 손이 닿는 순간 체온이 순식간에 금속 쪽으로 이동하게 된답니다

실제로 실온에 놓인 나무 의자와 금속 의자는 온도가 같지만 나무는 열전도율이 낮아 피부의 열을 천천히 빼앗는 반면 금속은 열을 아주 빠르게 흡수해요. 우리 피부는 절대적인 온도를 측정하기보다는 피부 표면에서 열이 빠져나가는 속도를 통해 차가움을 감지하기 때문에 금속이 훨씬 더 차갑다고 착각하게 되는 것 같아요 :)

Answer 2

안녕하세요. 박재화 박사입니다.

금속이 차갑게 느껴지는 것은 금속 자체가 차갑다기 보다는 열전도율의 차이 때문입니다.

금속은 보통 열 전도율이 상당히 높습니다. 그래서 손의 열을 빠르게 가져가게 됩니다. 사람의 피부는 물체의 실제 온도보다도, 내가 가지고 있던 열을 얼마나 빨리 빼앗기느냐에 따라서 차갑다, 따뜻하다 느끼는 경우가 많다고 합니다.

그런 관점에서 보면 금속은 열전도율이 높아서 손이 닿는 순간 피부의 열을 빠르게 퍼뜨리게 되고, 그래서 우리 몸은 온도가 확 떨어진 것처럼 느끼게 되는 것입니다. 나무나 플라스틱은 열전도율이 낮아서 우리가 덜 느끼게 되는 원리이구요.

금속이 차가운 이유는 온도보다도 열을 빼앗아 가는 속도가 훨씬 빠르게 때문이다 라고 정리할 수 있을 것 같습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

금속이 차갑게 느껴지는 이유는 실제 온도가 낮아서러라기 보다는 열을 빠르게 빼앗아가기 때문이며 이는 높은 열 전도율 때문에 그렇습니다 사람의 피부는 접촉 순간 열이 얼마나 빨리 이동하는지를 기준으로 온도를 느끼는데 금속을 열을 매우 빠르게 전달하여 피부의 열을 순식간에 빼앗습니다 이에 비해 나무나 플라스틱 처럼 열 전도율이 낮은 물질은 열 이동이 느려 덜 차갑게 느껴집니다 동일한 실온이라도 열 이동 속도의 차이 때문에 금속이 더 차갑게 인식되는 것입니다

Answer 4

안녕하세요. 한성민 전문가입니다.

금속을 상온에두면, 대기와 열교환을 하기 때문에 상온(대략 25도 정도)으로 온도가 형성됩니다.

그런데 사람의 몸은 36.5도가 평균 온도죠? 그렇기 때문에 손을 금속에 닿게하면 손에서 금속으로 열이 흐르게 됩니다.(열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하기 때문입니다.) 그런데 다른물질과는 다르게, 금속은 그 속도가 굉장히 빠릅니다. 말씀해주신 대로 "열전도율"이 높기 때문입니다. 그래서 똑같은 상온의 물질이더라도 금속이 온도가 낮은 것처럼 느껴지는 것입니다. 도움이 되셨길 바랍니다!