Какой из шаров имеет большую массу и насколько она отличается, если оловянный и стальной шары нагрелись на 15 °C

Содержание вопроса: Тепловое расширение веществ

Пояснение:
Чтобы найти шар с большей массой, нам нужно знать, как изменяется объем каждого шара при нагревании и как эти изменения связаны с массой. Для этого нам необходимо знать коэффициент линейного теплового расширения каждого материала шара. Коэффициент линейного теплового расширения обычно обозначается символом α.

Как изменяется объем? Установлено, что объем тела изменяется произведением его исходного объема на разность температур и коэффициента линейного теплового расширения.

Мы знаем, что оба шара были нагреты на 15 °C и получили одинаковое количество теплоты. Предположим, что шары были одинакового объема до нагревания. Теперь мы можем сравнить изменения объема каждого шара и найти шар с большей массой.

Оловянный шар:
Коэффициент линейного теплового расширения олова составляет приблизительно 0,000022/°C.

Стальной шар:
Коэффициент линейного теплового расширения стали составляет приблизительно 0,000012/°C.

С помощью этих данных мы можем рассчитать изменение объема каждого шара и сравнить их для определения большей массы.

Демонстрация:
Предположим, у нас есть оловянный шар с исходным объемом 10 см^3 и стальной шар с таким же исходным объемом 10 см^3. Если мы нагреем оба шара на 15 °C и передадим им одинаковое количество теплоты, как будет изменяться их объем, и какая будет разница в массе?

Совет:
Для более глубокого понимания концепции теплового расширения и его влияния на массу вещества рекомендуется ознакомиться с расчетами коэффициентов линейного теплового расширения различных материалов и их применением на практике. Также полезно понимать, что масса вещества не всегда прямо пропорциональна его объему.

Закрепляющее упражнение:
Если оловянный шар и стальной шар имеют исходные объемы 50 см^3 и 30 см^3 соответственно, а им передано одинаковое количество теплоты, какая разница в массе между ними после нагревания на 15 °C?