Какое тело отдаст большее количество теплоты: ртуть в термометре или ртуть в бутылки объёмом 0,5 л при понижение их температуры на 2°с
Для того чтобы определить, какое тело отдаст большее количество теплоты при понижении температуры на 2 °C, необходимо рассмотреть массу и теплоемкость каждого из тел.
Термометр с ртутью: Обычно объем ртути в термометре очень мал — порядка 0,5 мл. Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимо знать массу ртути в термометре, которая, собственно, отклоняется от нормальных размеров.
Ртуть в бутылке: Объем ртути равен 0,5 л, что соответствует 500 мл. Ртуть имеет плотность около 13,6 г/см³, следовательно, масса ртути в бутылке составит: \[ 500 \, \text{ml} \times 13,6 \, \text{g/ml} = 6800 \, \text{g} \]
Теперь для расчета количества теплоты, отданного телом, используем формулу: \[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \(Q\) — количество теплоты,
- \(m\) — масса тела,
- \(c\) — удельная теплоемкость ртути (около 0,14 Дж/(г·°C)),
- \(\Delta T\) — изменение температуры.
Для ртути в термометре (допустим, это около 0,5 мл или 0,5 г): \[ Q_{\text{термометр}} = 0,5 \, \text{g} \cdot 0,14 \, \text{J/(g·°C)} \cdot 2 \, \text{°C = 0,14 J} \]
Для ртути в бутылке: \[ Q_{\text{бутылка}} = 6800 \, \text{g} \cdot 0,14 \, \text{J/(g·°C)} \cdot 2 \, \text{°C = 1904 J} \]
Таким образом, ртуть в бутылке при понижении температуры на 2 °C отдаст значительно большее количество теплоты (1904 Дж), чем ртуть в термометре (0,14 Дж). Следовательно, ртуть в бутылке отдаст большее количество теплоты.
