Три тела равной массы с удельными теплоемкостями c,2c,и 3c, нагрелись под действием одного нагревателя на одинаковое число градусов .Какое из тел нагрелось быстрее?
Три тела равной массы с удельными теплоемкостями c,2c,и 3c, нагрелись под действием одного нагревателя на одинаковое число градусов .Какое из тел нагрелось быстрее?
Чтобы определить, какое из трех тел нагрелось быстрее, необходимо рассмотреть процесс нагрева с точки зрения передачи энергии. В данном случае все три тела имеют равную массу и нагреваются на одинаковое число градусов под действием одного и того же нагревателя.
Формула для количества теплоты, переданной телу, выглядит следующим образом:
[ Q = mc\Delta T ]
где:
Так как в нашем случае масса ( m ) и изменение температуры (\Delta T) одинаковы для всех трех тел, различие будет заключаться только в удельной теплоемкости ( c ).
Количество теплоты, необходимое для нагрева каждого тела на одно и то же число градусов, будет пропорционально его удельной теплоемкости. Для тел с удельными теплоемкостями ( c ), ( 2c ) и ( 3c ), количество теплоты, необходимое для нагрева, будет:
Поскольку все тела нагреваются от одного и того же нагревателя, время, за которое они нагреваются, будет обратно пропорционально количеству теплоты, необходимому для их нагрева, при условии, что мощность нагревателя постоянна.
Следовательно, тело с наименьшей удельной теплоемкостью ( c ) (то есть тело 1) нагреется быстрее, так как для его нагрева требуется меньшее количество теплоты. Тела с удельными теплоемкостями ( 2c ) и ( 3c ) потребуют больше теплоты и, соответственно, больше времени для нагрева на то же число градусов. Таким образом, тело с удельной теплоемкостью ( c ) нагреется быстрее всех.
Для того чтобы определить, какое из тел нагрелось быстрее, нужно учитывать удельную теплоемкость каждого тела. Удельная теплоемкость показывает, сколько теплоты необходимо передать телу для нагрева на 1 градус Цельсия.
Пусть Q обозначает количество теплоты, которое необходимо передать каждому телу для нагрева на одинаковое число градусов. Тогда для первого тела с удельной теплоемкостью c это количество теплоты будет Qc, для второго тела с удельной теплоемкостью 2c - Q2c, и для третьего тела с удельной теплоемкостью 3c - Q*3c.
Таким образом, можно увидеть, что тело с наименьшей удельной теплоемкостью c нагреется быстрее, так как оно требует меньшее количество теплоты для нагрева на одинаковое количество градусов.
Тело с наименьшей удельной теплоемкостью c нагрелось быстрее.
