Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049222

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Количество Теплоты и Энергия Топлива

№2. Задание без номера

ID: 00049222

Два ртутных термометра имеют резервуары для ртути разного диаметра и, следовательно, различное количество ртути в них. Одинаковую ли температуру покажут термометры, если их погрузить в сосуд с горячей водой? Одинаковые ли количества теплоты получают они от воды?

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Здесь два вопроса, и ответы на них разные. Сначала разберёмся, что показывает термометр, потом посчитаем теплоту.

Термометр показывает температуру своей ртути. Вода горячее ртути, и теплота идёт от воды к ртути, пока их температуры не сравняются. Это тепловое равновесие. Количество ртути не важно: нагрев заканчивается на температуре воды и в маленьком резервуаре, и в большом. Поэтому оба покажут одно и то же.

Теперь про теплоту. Формула та же:

$Q=cm\Delta t$

Вещество одно, значит, $$c$$ одинакова. Начальная и конечная температуры у обоих совпадают, значит, и $\Delta t$ одинаково. Разная только масса ртути. Где ртути больше, там теплоты нужно больше. Поэтому толстый резервуар получит от воды больше, просто прогреваться будет дольше.

Проверим себя крайним случаем: пусть ртути в одном термометре вдвое больше. При том же $\Delta t$ по формуле теплоты тоже вдвое больше. А вот показание не меняется: у него и теплоты вдвое больше, и нагревать надо вдвое больше, поэтому на один градус приходится поровну.

Честная оговорка: термометр сам немного охлаждает воду, и большой чуть сильнее. Но в сосуде с водой эта разница почти незаметна.

Ответ

Температуру покажут одинаковую: ртуть каждого термометра нагреется до температуры воды. Количества теплоты разные: больше получит термометр, в котором больше ртути, так как при том же нагреве нужно больше теплоты.

Другие задания по теме «Количество Теплоты и Энергия Топлива» (8)