Какое тело отдаст большее количество теплоты: ртуть в термометре или ртуть в бутыли объёмом 0.5 литров при понижении их температуры на 2 градуса?

Физика 8 класс Теплообмен и теплоёмкость Количество теплоты ртуть в термометре ртуть в бутыли понижение температуры физика 8 класс Новый

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте рассмотрим, какие факторы влияют на количество теплоты, которое тело отдает при понижении температуры.

Количество теплоты, которое тело отдает или получает, можно рассчитать по формуле:

Q = m * c * ΔT

где:

• Q — количество теплоты (в джоулях);
• m — масса тела (в килограммах);
• c — удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия);
• ΔT — изменение температуры (в градусах Цельсия).

Теперь давайте проанализируем оба случая:

1. Ртуть в термометре:
   • Объем ртути в термометре обычно небольшой, например, около 1 мл (0.001 литра).
   • Масса ртути (m) будет равна объему умноженному на плотность ртути. Плотность ртути примерно 13,6 г/см³, что равно 13600 кг/м³.
   • Таким образом, масса ртути в термометре: m = 0.001 л * 13600 кг/м³ = 0.0136 кг.
   • Удельная теплоемкость ртути (c) примерно 380 Дж/(кг·°C).
   • Изменение температуры (ΔT) равно 2 °C.
   • Теперь подставим значения в формулу: Q = 0.0136 * 380 * 2.
2. Ртуть в бутыли объемом 0.5 литров:
   • Объем ртути в бутыли составляет 0.5 литра, что равно 0.5 кг (поскольку 1 литр ртути имеет массу примерно 1 кг).
   • Удельная теплоемкость ртути (c) остается той же — 380 Дж/(кг·°C).
   • Изменение температуры (ΔT) также равно 2 °C.
   • Теперь подставим значения в формулу: Q = 0.5 * 380 * 2.

Теперь произведем расчеты:

1. Для ртути в термометре: Q = 0.0136 * 380 * 2 = 10.336 Дж.
2. Для ртути в бутыли: Q = 0.5 * 380 * 2 = 380 Дж.

Вывод: Ртуть в бутыли объемом 0.5 литров отдаст значительно большее количество теплоты (380 Дж) по сравнению с ртутью в термометре (10.336 Дж) при одинаковом понижении температуры на 2 градуса.