mofles/iStock/GettyImages

Imagine estar em uma sala com uma barra de aço e uma vara de madeira. Toque em ambos e a barra de aço ficará visivelmente mais fria, embora compartilhem a mesma temperatura ambiente. Esta percepção não é um mistério – ela decorre das propriedades fundamentais dos materiais, especificamente das suas condutividades térmicas.

TL;DR

A condutividade térmica do aço é 50,2Wm⁻¹K⁻¹, enquanto a madeira varia de 0,04 a 0,12Wm⁻¹K⁻¹. A diferença – mais de 500 vezes – explica por que o aço parece mais frio.

Transferência de calor e percepção do frio

Quando um objeto é mais frio que a sua pele, o calor flui naturalmente dos seus dedos para o objeto. A sensação de frio é resultado dessa perda de calor do corpo, não da entrada de “frio”. A taxa de transferência de calor determina a sensação de frio de um objeto; quanto maior a condutividade térmica, mais rápido o calor sai da pele.

Condutividade térmica:uma propriedade exclusiva de um material

A condutividade térmica (k) quantifica a eficiência com que um material transmite calor. É expresso em watts por metro-grau Kelvin (Wm⁻¹K⁻¹). Fatores como composição do material, densidade e umidade afetam k. Para a maioria dos sólidos, a alta condutividade térmica também se correlaciona com a boa condutividade elétrica, com a notável exceção do diamante.

Aço versus madeira:uma diferença de 500 vezes

K do aço =50,2Wm⁻¹K⁻¹. Em contraste, o k da madeira varia de 0,04 a 0,12Wm⁻¹K⁻¹, dependendo da espécie, densidade e umidade. Mesmo a madeira mais termicamente condutora transfere calor cerca de 500 vezes mais lentamente que o aço. Essa transferência lenta torna a madeira um excelente isolante, comparável ao tijolo, à lã de rocha e à fibra de vidro.

Quando exposto ao sol, o aço aquece rapidamente, tornando-se demasiado quente para ser tocado, enquanto a madeira permanece relativamente fria – uma ilustração clara de como a condutividade governa as mudanças de temperatura.