В калориметре находится 0,5 литра воды при температуре 10 °C. Необходимо экспериментально изучить зависимость конечной температуры воды от начальной температуры погружаемого в нее тела при достижении теплового равновесия. Данный эксперимент последовательно проводят с двумя телами одинаковых масс (100 г) — свинцовым и оловянным. Удельная теплоемкость олова 230 Дж/(кг · °C), свинца — 130 Дж/(кг · °C). Буквой t на графиках обозначена начальная температура погружаемого тела, а буквой T — конечная температура воды. Цифрой 1 отмечена зависимость T(t) для свинца, а цифрой 2 — для олова. На каком рисунке зависимости T(t) для обоих тел изображены правильно?
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
Теплообмен происходит при наличии разности температур у воды и вещества, опущенного в воду. Если температура вещества ниже 10 °C, то вода будет остывать и ее конечная температура будет ниже начальной. Исходя из этого, нам подходят рисунки под номерами 2 и 4.
Тепло, которое пойдет на нагрев воды, определяется равенством где c — удельная теплоемкость вещества. Следовательно, чем выше теплоемкость, тем больше тепла отдаст вещество и тем сильнее нагреется вода. Отсюда делаем вывод, что при температурах выше 10 °C, выше должна лежать кривая для олова.
Ответ: 2

