TeodoraDjordjevic/iStock/GettyImages

In de thermische fysica wordt de snelheid waarmee een materiaal afkoelt bepaald door de warmteoverdrachtscoëfficiënt, gemeten in watt per vierkante meter per graad Celsius (W/m²·°C). Deze waarde kwantificeert hoe gemakkelijk warmte zich van een materiaal naar zijn omgeving verplaatst.

TL;DR

De wet van Newton over koeling vertelt ons dat een lagere warmteoverdrachtscoëfficiënt een langzamere koeling betekent. De coëfficiënt vertegenwoordigt de energie, in watt, die nodig is om de temperatuur van een materiaal met één graad te verhogen of te verlagen per vierkante meter per seconde.

Hout

Hout is een vezelachtig materiaal dat voornamelijk bestaat uit cellulose en lignine. De warmteoverdrachtscoëfficiënt bedraagt ​​0,13 W/m²·°C, wat wijst op een relatief snel warmteverlies. Een stuk hout van 1 kg werd in ongeveer 2 uur en 20 minuten gekoeld van 50 °C naar 20 °C.

Sedimentair zand

Zand, gemaakt van siliciumdioxide, heeft een coëfficiënt van 0,06 W/m²·°C. Het houdt de warmte langer vast dan hout, wat verklaart waarom strandzand uren na zonsondergang warm kan blijven. Een container van 1 kg werd in ongeveer 5 uur en 30 minuten gekoeld van 104°F naar 68°F.

Geëxpandeerd polystyreen (EPS)

EPS, een synthetisch plasticpolymeer dat wordt gebruikt in verpakkingen en isolatie, heeft de laagste coëfficiënt van de besproken materialen:0,03 W/m²·°C. Dit maakt het een uitstekende isolator. Een blok van 1 kg werd in ongeveer 11 uur en 20 minuten gekoeld van 104°F naar 68°F.

Lucht

De lucht die we inademen (78% stikstof, 21% zuurstof, 0,03% CO₂ en sporengassen) heeft een warmteoverdrachtscoëfficiënt van 0,024 W/m²·°C. In een afgesloten ruimte kan de lucht meer dan 14 uur warmte vasthouden, waardoor de binnentemperatuur comfortabel blijft nadat de verwarmingssystemen zijn uitgeschakeld. Een container van 1 kg lucht gekoeld van 104°F naar 68°F in 14 uur en 15 minuten.