Årskurs: F-3, 4-6
Ämnesområde: Värme, Energi

Hur kan den kalla metallen och det varma träet ha samma temperatur? Dina händer är inte alltid en bra termometer. När du rör vid olika material kommer vissa att kännas varma och andra kalla även om de har samma temperatur. Det här experimentet förklarar varför.

Material

• Olika material med en plan yta som är större än din hand. Exempelvis av metall, trä, cellplast, glas, plast eller kartong.
• En termometer. Helst en av typen med flytande kristall.

Tillverka

(15 minuter eller mindre)

När du väl skaffat de olika materialen behövs ingen ytterligare tillverkning. Se bara till att du har tillräckligt många material och att de är tillräckligt stora så du kan lägga hela handflatan på dem och känna hur varma de känns. Ge materialen tillräckligt med tid för att få rumstemperatur.

Experimentet

(15 minuter eller mer)

Lägg handen på de olika materialen och jämför hur de känns. Sortera materialen i ordning från det som känns kallast till det som känns varmast. Mät temperaturen på de olika materialen. Lägg märke till att de har samma temperatur.

Vad händer?

De temperaturkänsliga nervändarna i huden känner av skillnaden mellan temperaturen inne i kroppen och temperaturen på ytan av huden. 

När huden kyls ner kommer de temperaturkänsliga nervändarna att signalera att det du rör vid är kallt. Ett föremål som känns kallt måste vara kallare än din hand och det måste transportera bort värmen så att huden kyls ner.

Cellplast och någon metall är två material som fungerar bra för detta experiment. Båda har rumstemperatur och båda är alltså kallare än din hand. Men de känns inte lika kalla eftersom de transporterar bort värmen från din hand olika fort.

Cellplast isolerar, det är en mycket dålig värmeledare. När handen rör vid cellplasten kommer värmen från handen att värma upp cellplastens yta. Eftersom värmen inte leds bort så snabbt blir cellplastens yta mycket snabbt lika varm som handen och därmed leds mycket lite värme bort från handen. 

Ingen temperaturskillnad
Det blir då ingen temperaturskillnad mellan det inre av kroppen och huden så de temperaturkänsliga nervändarna kan inte registrera någon temperaturskillnad. Cellplasten känns därför varm.

Metallerna däremot leder snabbt bort värmen eftersom metaller i allmänhet är goda värmeledare. Värme som kommer från din hand till metallen leds snabbt bort vilket gör att metallen och ditt skinn förblir relativt kalla. Därför känns metallen kall.

Metallerna värms ganska lätt upp till en temperatur över rumstemperaturen. Ge därför metallplattorna en möjlighet att svalna innan nästa person gör försöket. 

Det kan vara en fördel att ha flera exemplar av metallplattorna. Under tiden som du använder den ena uppsättningen plattor får de andra uppsättningarna en möjlighet att svalna till rumstemperatur.

Tungan fastnar
Om man sätter tungan mot ett kallt metallföremål utomhus när det är minusgrader får metallens värmeledande förmåga förödande konsekvenser. Metallen leder bort värmen från tungan så effektivt att det våta skiktet mellan tunga och metall fryser till is och du är fast! Ha därför alltid varmt vatten till hands om du nödvändigtvis vill testa det experimentet.

(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)