2017-11-06
Один металлический шар покоится на гладкой ровной поверхности, другой, такой же, висит на нити (см. рис.). В каком случае потребуется большее количество теплоты для нагревания шара до температуры $T$? Начальная температура обоих шаров $T_{0} < T$. Теплообменом с окружающей средой, поверхностью и нитью пренебречь.
Решение:
При нагревании шаров тепловое расширение приведет к поднятию центра массы шара в первом случае (шар лежит на поверхности) и опусканию его во втором случае. В первом случае количество теплоты расходуется на нагревание и работу против силы тяжести. Во втором случае часть работы по расширению производит сама сила тяжести. Таким образом, в первом случае потребуется большее количество теплоты.