Ijzer voelt kouder aan omdat het beter warmte geleidt. Wat geleidt de warmte beter? De strakkere rangschikking van de atomen?

Warmte is niets anders dan het snel trillen van atomen. Het is niet zo dat een atoom warm wordt *doordat* het trilt; het trillen zelf *is* de warmte.

Warmtegeleiding betekent dat als een atoom aan de ene kant van een blok materiaal snel trilt (warm is) en een atoom aan de andere kant van datzelfde blok materiaal langzaam trilt (koud is), dat dan de trillingsenergie snel wordt overgedragen van het snel trillende atoom naar het langzaam trillende atoom.

Om dit te bereiken, moeten de atomen in een blok materiaal sterk gekoppeld zijn - althans, voor trillingen.

Die koppeling kan gebeuren door de kristalstructuur. Diamant is bijvoorbeeld een goede warmtegeleider doordat de kristalstructuur ervoor zorgt dat een trilling snel van atoom naar atoom wordt doorgegeven (we noemen dit fononen - zeg maar "brokjes trilling").

Gebruikelijker is de koppeling die in metalen optreedt. In metalen bestaan vrije elektronen. Dat zijn elektronen die niet meer aan één bepaald atoom vastzitten, zoals normaal gesproken het geval is, maar die vrijelijk door alle atomen van het metaal met elkaar worden gedeeld. Die elektronen kunnen dus vrij bewegen door het hele stuk metaal - wat overigens de reden is dat metalen goede elektrische geleiders zijn.

Gaat een atoom aan één kant van een stuk metaal sneller trillen, bijvoorbeeld door de warmte van jouw hand, dan zal die trilling snel worden overgenomen door de vrije elektronen die toevallig rond dat atoom zitten. Die vrije elektronen nemen een deel van de trillingsenergie op, en bewegen zich vervolgens naar een ander stuk van het blok metaal - niet gericht, maar gewoon in een willekeurige richting, net zoals de vrije elektronen dat altijd doen.

Na een tijdje - soms al bij het volgende atoom, soms pas 100 atomen verder - botst het elektron tegen een ander metaalatoom, en draagt het daar zijn energie over aan dat atoom. Daar kan hetzelfde proces opnieuw beginnen, door het overdragen van de trillingsenergie van dat atoom op een ander vrij elektron.

De warmte verspreidt zich dus via de vrije elektronen snel en efficiënt over grote afstanden.

Toegevoegd na 1 minuut:
 
Hieronder twee Bronnen. Zoals gebruikelijk is de Engelse Wikipedia-pagina uitgebreider dan de Nederlandse.