금속은 금방 뜨거워지는 이유가 무엇인가요?

Question

젓가락이나 금속으로 된 국자 등을 뜨거운 냄비 속에 갖다 놓으면 나무젓가락이나 플라스틱 국자 등에 비해 훨씬 빨리 뜨거워지는데 그 이유가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

금속원자들은 금속 결합이라는 독특한 방식으로 결합하여 결정을 이룹니다. 원자가 전자를 내놓고 원소 자체는 양이온이 되고 원자핵의 속박으로부터 풀려난 전자들은 자유 전자가 되어, 금속의 양이온 사이를 자유롭게 이동합니다. 그만큼 양이온은 더 강하게 결합되는 방식입니다.

금속은 전기 전도도와 열전도가 큽니다. 이는 금속 결합과 관련이 있습니다. 금속 결정에 전류를 흘리면, 자유전자들 덕분에 전기 전도도 및 열전도도가 높아집니다. 참조하세요.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

금속은 어떤 물질보다도 열전도성이 높습니다. 그렇기에 열을 줬을 때 다른 물질보다 빠르게 뜨거워집니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

금속도체의 열전도율이 좋은 것은 전기전도율과 마찬가지로 전자의 이동이 자유롭기 때문입니다.

열전도율이란 아시다시피 열을 다른 지점으로 전달하는 능력을 말하는데요,

전기전도율에서 도체에 가해준 외부 에너지가 전압이었다면, 열전도율에서는 외부에너지가 열에너지가

됩니다. 즉 한 지점의 열에너지가 원자에 부여되면서 자유전자가 활성화 상태에 이르게 되고,

이 자유전자가 열에너지를 얻은 상태에서 운동에너지를 얻게 되어 온도가 낮은 지점으로 확산하게 되는 것

입니다. 온도가 높다는 것은 에너지 준위가 높다는 뜻이고 온다가 낮다는 것은 에너지 준위가 낮다는 뜻이기

때문에, 에너지는 항상 평형상태를 유지하려는 특성으로 인해 에너지가 낮은 곳으로의 확산 현상이 일어나게

되죠. 다시말해서 전자가 열에너지를 온도가 낮은 다른 부위로 전달하게 되는 것입니다.

따라서 전자의 이동이 자유로운 도체일 수록 열 전도율 역시 좋을 수 밖에 없게 되는 것이죠.

Answer 4

안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.

금속은 열 전도율이 높습니다

열 전도율이 높아서 열을 받으면 금방 달아오르고 열이 없으면 또 금방 식어버립니다

Answer 5

안녕하세요. 지경향 과학전문가입니다.

금속은 대부분 전도체이기 때문입니다. 금속 분자들이 열을 전달하는 전도체이며, 나무나 고무 같은 것은 열을 전달하지 않는 부도체입니다.

Answer 6

안녕하세요. 김주한 과학전문가입니다.

금속이 뜨거워지는 이유는 열전도율이 높아서인데 그 이유는 금속을 이루는 원자들이 결정격자를 이루고 있어서

격자진동을 통해서 열이 전도될 뿐만 아니라, 금속은 원자에 속박되지 않은 자유전자가 많아 전자의 이동으로

열이 전달되기 때문입니다.