Какое из двух железных шариков, один сплошной, а другой с полостью, заполненной абсолютным вакуумом, будет требовать

Чтобы ответить на данную задачу, давайте рассмотрим, как происходит передача тепла в твердом и газообразном состояниях вещества. Тепло передается за счет колебаний атомов и молекул. В твердом теле атомы и молекулы находятся достаточно близко друг к другу и колеблются вокруг своих равновесных положений. Поэтому, чтобы нагреть твердое тело, достаточно преодолеть внутреннее трение между атомами и молекулами.

С газообразным состоянием дело обстоит немного иначе. В газах атомы и молекулы находятся на значительном расстоянии друг от друга и свободно перемещаются. Передача тепла происходит через столкновения между молекулами. Когда тепло подается к газу, энергия передается от одной молекулы к другой через столкновения.

Теперь давайте применим это знание к нашей задаче. У нас есть два шарика, один сплошной, а другой полый. При нагревании оба шарика будут получать тепло от внешнего источника. Поскольку сплошной шарик состоит из однородного материала, весь объем шарика нагревается равномерно. Отсутствие полости не влияет на передачу тепла внутри шарика, так как молекулы в твердом веществе передают тепло друг другу без проблем.

В случае полого шарика с абсолютным вакуумом, оболочка шарика является теплоизолирующим материалом, который снижает передачу тепла. То есть, молекулы в газообразном состоянии внутри полости не могут эффективно передавать тепло молекулам оболочки из-за отсутствия столкновений. Это означает, что полый шарик будет требовать меньшего количества теплоты для нагревания на 30°С по сравнению с сплошным шариком.

Таким образом, правильный ответ на задачу - вариант 3) Полый шарик. Внутренняя полость шарика существенно снижает передачу тепла и требует меньшего количества теплоты для нагревания.