Question

Заготовкам из латуни и олова сообщили одинаковое количество теплоты, нагрев их на 20 ⁰ С. Масса какой заготовки больше? Ответ поясните

Answer 1

Масса заготовки из олова больше, т.к. у нее теплопроводность меньше, чем у латуни.

Answer 2

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте воспользуемся физической концепцией теплоемкости.

Теплоемкость (C) — это количество теплоты (Q), необходимое для изменения температуры тела на определенную величину (ΔT), выраженное формулой:

C = Q / ΔT

Так как теплота (Q) одинакова для обеих заготовок, и изменение температуры (ΔT) также одинаково (20°C), то можно записать, что:

C_латунь = Q / 20 C_олово = Q / 20

Поскольку теплоемкость зависит от массы материала, можно записать:

C_латунь = m_латунь * c_латуни C_олово = m_олово * c_олова

где m_латунь и m_олово - массы латуни и олова соответственно, а c_латуни и c_олова - удельные теплоемкости латуни и олова.

Так как теплота и изменение температуры одинаковы для обоих случаев, можно сказать, что:

m_латунь * c_латуни = m_олово * c_олова

Теперь сравнивая массы заготовок, можно сказать, что заготовка с большей массой будет иметь меньшую удельную теплоемкость. То есть, масса заготовки из олова будет больше, так как удельная теплоемкость олова (c_олова) меньше, чем удельная теплоемкость латуни (c_латуни).

Итак, масса заготовки из олова больше.