Какая шар больше по массе и насколько больше, если и оловянный, и стальной шары нагрелись на 15 °C, используя одинаковое количество теплоты?
Храбрый_Викинг_8145
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон сохранения энергии. Поскольку оба шара получили одинаковое количество теплоты, и мы знаем, что количество теплоты, поглощаемой телом, связано с его изменением внутренней энергии и изменением температуры, мы можем использовать следующее уравнение:
\[Q = mc\Delta T\]
где \(Q\) - количество поглощенной теплоты, \(m\) - масса шара, \(c\) - удельная теплоемкость материала шара и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Поскольку шары получают одинаковое количество теплоты и подвергаются одинаковому изменению температуры, мы можем сказать, что:
\[mc\Delta T_1 = mc\Delta T_2\]
где \(\Delta T_1\) и \(\Delta T_2\) - изменения температуры для оловянного и стального шаров соответственно.
Так как удельная теплоемкость \(c\) является интенсивной величиной и не зависит от массы шаров, она сокращается с обеих сторон уравнения:
\[\Delta T_1 = \Delta T_2\]
Это означает, что оба шара повысили температуру на одинаковую величину, и их конечная температура будет одинакова.
Теперь давайте рассмотрим массу шаров. Поскольку мы знаем, что шары нагреты на одинаковую температуру и с одинаковым количеством теплоты, мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии:
\[\Delta Q = mc\Delta T\]
Учитывая, что количество поглощенной теплоты одинаково для обоих шаров, и изменение температуры одинаково, у нас остается следующее:
\(m_1c\Delta T = m_2c\Delta T\)
Поскольку \(\Delta T\) отменяется с обеих сторон, мы можем сократить на \(c\):
\(m_1 = m_2\)
Это означает, что оба шара имеют одинаковую массу.
Таким образом, по массе они равны, но по объему оловянный шар будет больше, поскольку плотность олова меньше, чем у стали.
Надеюсь, это пошаговое объяснение помогло вам понять решение задачи! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.
\[Q = mc\Delta T\]
где \(Q\) - количество поглощенной теплоты, \(m\) - масса шара, \(c\) - удельная теплоемкость материала шара и \(\Delta T\) - изменение температуры.
Поскольку шары получают одинаковое количество теплоты и подвергаются одинаковому изменению температуры, мы можем сказать, что:
\[mc\Delta T_1 = mc\Delta T_2\]
где \(\Delta T_1\) и \(\Delta T_2\) - изменения температуры для оловянного и стального шаров соответственно.
Так как удельная теплоемкость \(c\) является интенсивной величиной и не зависит от массы шаров, она сокращается с обеих сторон уравнения:
\[\Delta T_1 = \Delta T_2\]
Это означает, что оба шара повысили температуру на одинаковую величину, и их конечная температура будет одинакова.
Теперь давайте рассмотрим массу шаров. Поскольку мы знаем, что шары нагреты на одинаковую температуру и с одинаковым количеством теплоты, мы можем использовать формулу для изменения внутренней энергии:
\[\Delta Q = mc\Delta T\]
Учитывая, что количество поглощенной теплоты одинаково для обоих шаров, и изменение температуры одинаково, у нас остается следующее:
\(m_1c\Delta T = m_2c\Delta T\)
Поскольку \(\Delta T\) отменяется с обеих сторон, мы можем сократить на \(c\):
\(m_1 = m_2\)
Это означает, что оба шара имеют одинаковую массу.
Таким образом, по массе они равны, но по объему оловянный шар будет больше, поскольку плотность олова меньше, чем у стали.
Надеюсь, это пошаговое объяснение помогло вам понять решение задачи! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Знаешь ответ?