Вопрос школьника
Два одинаковых стальных шарика, нагретых до одной и той же температуры, опустили: один – в стакан с водой, другой – в стакан с керосином. Масса керосина равна массе воды. До одинаковой ли температуры нагреются керосин и вода после охлаждения шариков? Ответ обоснуйте
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо учитывать теплоемкость воды и керосина. Теплоемкость — это количество теплоты, необходимое для нагрева единицы массы вещества на один градус Цельсия.
Теплоемкость воды составляет 4,18 Дж/(г*°C), а теплоемкость керосина — 2,0 Дж/(г*°C). Это означает, что для нагрева единицы массы керосина на один градус Цельсия требуется меньше теплоты, чем для нагрева единицы массы воды на один градус Цельсия.
Когда мы опускаем нагретый шарик в стакан с водой или керосином, тепло от шарика начинает передаваться на жидкость. Таким образом, температура жидкости начинает повышаться. Однако, так как теплоемкость воды больше, чем теплоемкость керосина, то для нагрева воды на один градус Цельсия требуется больше теплоты, чем для нагрева керосина на один градус Цельсия.
Таким образом, после опускания шариков в стаканы с водой и керосином, температура жидкостей не будет одинаковой. Вода нагреется до более высокой температуры, чем керосин. После охлаждения шариков до комнатной температуры, температура воды и керосина также не будет одинаковой, так как тепло, выделившееся при охлаждении шариков, распределится по-разному в воде и керосине из-за их различной теплоемкости.
