Решение: Сравнение удельной теплоёмкости
В теплоизолированной картонной трубке длиной 1 м находится небольшое количество свинцовой дроби. Трубку в вертикальной плоскости переворачивают $n$ раз из одного вертикального положения в другое (переворачивают на $180^\circ$). Дробь падает и нагревается. Если такой опыт провести с алюминиевой дробью той же массы, то повышение температуры у алюминиевой дроби будет примерно в 7 раз меньше, чем у свинцовой. С чем это связано?
Решение по шагам
3 шагаПри падении дроби потенциальная энергия превращается во внутреннюю. Для дроби одинаковой массы, падающей с той же высоты одинаковое количество теплоты пропорционально числу переворачиваний и не зависит от материала.
$$Q = \text{const}$$Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, определяется формулой:
$$Q = cm\Delta T$$При одинаковых $Q$ и $m$ изменение температуры обратно пропорционально удельной теплоёмкости: чем меньше $c$, тем больше нагревание. Свинец нагревается сильнее, поэтому его удельная теплоёмкость меньше, чем у алюминия.
$$\Delta T = \dfrac{Q}{cm}$$2 — удельная теплоёмкость свинца меньше удельной теплоёмкости алюминия.
Где здесь ошибаются
Путать удельную теплоёмкость с теплопроводностью.
Считать, что при одинаковой массе нагревание определяется плотностью вещества.
Забывать, что при одинаковом количестве теплоты изменение температуры обратно пропорционально удельной теплоёмкости.