Разделы 
Дополнительно
Задачи по физике - 10299
2019-05-10 
Рассмотрим два одинаковых железных шара, один из которых лежит на теплоизолирующей подставке, а другой висит на теплоизолирующей нити (рис.). К этим двум шарам подводят равные количества теплоты. Какой шар будет иметь большую температуру?
Решение:
В результате теплового расширения размер обоих шаров увеличивается. Центр масс шара, находящегося на подставке, поднимается, в то время как центр шара, висящего на нити, опускается (рис.). Таким образом, потенциальная энергия первого шара увеличивается, а второго уменьшается. В результате получаем, что тепло, сообщаемое шарам, идет не только на увеличение их внутренней энергии, но и на совершение работы по поднятию или опусканию их центров масс. Из этого следует, что шар, подвешенный на нити, будет иметь большую температуру, чем тот, который находится на подставке.
Стоит дать числовую оценку. Если температура двух железных шаров, каждого радиусом 10 см, увеличивается по порядку величины на $100^{ \circ} С$, то из-за рассмотренного эффекта разность температур наших шаров составит $\Delta T \approx 5 \cdot 10^{-6} С$. Это практически незаметно.
Рассмотрим два одинаковых железных шара, один из которых лежит на теплоизолирующей подставке, а другой висит на теплоизолирующей нити (рис.). К этим двум шарам подводят равные количества теплоты. Какой шар будет иметь большую температуру?
Решение:
В результате теплового расширения размер обоих шаров увеличивается. Центр масс шара, находящегося на подставке, поднимается, в то время как центр шара, висящего на нити, опускается (рис.). Таким образом, потенциальная энергия первого шара увеличивается, а второго уменьшается. В результате получаем, что тепло, сообщаемое шарам, идет не только на увеличение их внутренней энергии, но и на совершение работы по поднятию или опусканию их центров масс. Из этого следует, что шар, подвешенный на нити, будет иметь большую температуру, чем тот, который находится на подставке.
Стоит дать числовую оценку. Если температура двух железных шаров, каждого радиусом 10 см, увеличивается по порядку величины на $100^{ \circ} С$, то из-за рассмотренного эффекта разность температур наших шаров составит $\Delta T \approx 5 \cdot 10^{-6} С$. Это практически незаметно.
