Question

У надувній кульці і сталевому балоні містяться однакові маси повітря. У якому випадку для підвищення температури на 1К буде потрібна більша кількість теплоти? Пояснити чому.​

Answer 1

Відповідь:Для підвищення температури на 1K необхідно додати однакову кількість теплоти до обох контейнерів, так як обидва містять однакові маси повітря.

Проте, маса повітря в надувній кульці буде більшою ніж у сталевому балоні, оскільки надувна кулька має значно більший об'єм. Отже, хоча обидва контейнери містять однакову кількість повітря, їх густини будуть різними.

Таким чином, для підвищення температури на 1K масивний сталевий балон буде потребувати більше теплоти, ніж надувна кулька, оскільки повітря в сталевому балоні має більшу густину та вимагає більше енергії, щоб підвищити температуру на одиницю.

Пояснення:

Answer 2

Для відповіді на це питання, спочатку розглянемо основні принципи, що стосуються теплообміну в повітрі при зміні температури.

Кількість теплоти (Q), необхідна для зміни температури речовини, визначається за формулою:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість теплоти, m - маса речовини, c - специфічна теплоємність речовини, ΔT - зміна температури.

У нашому випадку, маса повітря однакова як у надувній кульці, так і в сталевому балоні. Отже, m у обох випадках буде однаковим.

Тепер давайте порівняємо специфічну теплоємність (c) повітря у надувній кульці та сталевому балоні. Відомо, що стал має велику щільність та важку структуру, тому його специфічна теплоємність зазвичай більша, ніж у повітря. Отже, специфічна теплоємність повітря в сталевому балоні (c₁) буде більшою, ніж специфічна теплоємність повітря у надувній кульці (c₂).

Тепер повернемося до формули Q = m * c * ΔT. Якщо ми збільшимо температуру на 1K, ми бачимо, що зміна температури (ΔT) залишається однаковою для обох випадків.

Отже, для підвищення температури на 1K у випадку з більшою специфічною теплоємністю (c₁), буде потрібна більша кількість теплоти (Q). Таким чином, в сталевому балоні буде потрібна більша кількість теплоти, ніж у надувній кульці, для досягнення однакового збільшення температу