Для того чтобы определить, какое тело отдаст большее количество теплоты при понижении температуры на 2°C, нужно рассмотреть два основных фактора: массу тел и их теплоемкость.
Масса ртути. В термометре масса ртути обычно небольшая, в то время как в бутылке объемом 0,5 л ртути будет, конечно, значительно больше. Чтобы получить массу ртути в бутылке, можно использовать плотность ртути, которая равна примерно 13,6 г/см³.
Объем ртути в бутылке: \( 0,5 \text{ л} = 500 \text{ см}^3 \)
Масса ртути в бутылке: \( 500 \text{ см}^3 \times 13,6 \text{ г/см}^3 = 6800 \text{ г} \) (или 6,8 кг)
Масса ртути в обычном термометре значительно меньше, скажем, это около 1-2 г.
Теплоемкость ртути. Теплопередача также зависит от физической теплоемкости вещества. Для ртути теплоемкость составляет примерно 0,14 Дж/г·°C.
Теперь рассчитаем количество теплоты, которое отдадут оба тела при понижении температуры на 2°C:
Для ртути в термометре (предположим, 2 г): \[ Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T = 2 \text{ г} \times 0,14 \text{ Дж/г·°C} \times 2 \text{°C} = 0,56 \text{ Дж} \]
Для ртути в бутылке (6800 г): \[ Q_2 = m_2 \cdot c \cdot \Delta T = 6800 \text{ г} \times 0,14 \text{ Дж/г·°C} \times 2 \text{°C} = 1904 \text{ Дж} \]
Таким образом, ртуть в бутылке отдаст значительно большее количество теплоты, чем ртуть в термометре, при понижении их температуры на 2°C.
