Hoe komt het dat je in een goed verwarmd huis toch kunt aanvoelen dat het buiten stevig vriest?

Het voelt inderdaad kouder aan. Daarvoor zijn een aantal redenen, die allemaal samenwerken.

De eerste reden is dat de meeste thermostaten vrij eenvoudige systemen zijn . Als de gemeten temperatuur te laag is, zetten ze de ketel aan; is de gemeten temperatuur weer voldoende hoog, dan zetten ze de ketel uit. Zo'n systeem heeft echter een afwijking: het loopt altijd wat achter op de realiteit. Dat betekent dat het binnen daadwerkelijk wat kouder is dan de ingestelde temperatuur. Zelfs zodanig dat het binnen des te kouder wordt naarmate het buiten kouder wordt.

Zulke eenvoudige thermostaten, die in de meeste huizen aanwezig zijn, worden in de natuurkunde P-regelaars genoemd (de P van Proportioneel). Je hebt minimaal een PI-regelaar nodig (met de I van Integrerend) om de steeds grotere afwijking op te heffen die een eenvoudige P-regelaar heeft bij dalende buitentemperaturen. Nog beter is een PID-regelaar (met de D van Differentiërend).

De tweede reden is dat de lucht meer afkoelt bij de ramen en de buitenmuren wanneer het buiten heel koud is. Daardoor ontstaat een grotere luchtstroom in huis, ook als je alle ventilatie-openingen potdicht zou maken. Een luchtstroom voelt altijd koud aan; dat geldt zelfs voor een luchtstroom van 22 °C, en nog meer voor een luchtstroom van nog koelere lucht.

De derde reden is dat je altijd ventilatie hebt in huis. Bij een lagere buitentemperatuur komt er door de ventilatieopeningen vanzelfsprekend koudere lucht naar binnen. Dat voel je.

De vierde reden is dat de temperatuur die jij voelt, niet alleen afhangt van de temperatuur van de lucht om jou heen. De temperatuur die je voelt, hangt voor een groot deel af van de warmtestraling van alles wat je vanuit jouw positie kunt zien.

Stel je voor dat bijvoorbeeld je ramen warm zijn, omdat het buiten warm is. Jouw huid straalt dan warmte uit naar het raam, maar het raam straalt ook warmte uit naar jou huid. Je koelt wel een beetje af doordat je warmte uitstraalt naar het raam, maar die afkoeling is maar klein, doordat het raam vrij veel warmte uitstraalt naar jouw huid.

Nu het raam koud is, straalt jouw huid nog precies evenveel warmte uit naar het raam. Maar het raam straalt minder warmte uit naar jouw huid. Het gevolg is dat je nu meer afkoelt. Jij voelt dit als kou, alsof de lucht koud is (wat niet zo is, maar zo voelt het wel aan).