Question

Какое из тел нагреется быстрее от температуры 20'c до температуры 100'с: сталь массой 100 г или алюминий такойьже массы ? почему?

Answer 1

Для нагревания указанных тел потребуются количества теплоты, равные:

$\displaystyle Q_1=c_1m\Delta t$

$\displaystyle Q_2=c_2m\Delta t$

Предположим, что мощность нагревания тел одна и та же, тогда можно записать:

$\displaystyle Q_1=P\tau_1$

$\displaystyle Q_2=P\tau_2$

Приравняем первую и вторую пару выражения, выразив из них время нагрева τ:

$\displaystyle \tau_1=\frac{c_1m\Delta t}{P}$

$\displaystyle \tau_2=\frac{c_2m\Delta t}{P}$

Таким образом, время нагрева оказывается пропорциональным удельной теплоемкости материала тела (при равных массах, разности температур и мощности нагрева). Удельная теплоемкость стали 500 Дж/(кг*°С), а алюминия 900 Дж/(кг*°С). Значит быстрее нагреется стальное тело (примерно в два раза).