Медной и
железной гирькам равной массы сообщили одинаковое количество теплоты. Какая из
гирек нагреется на большее число градусов?

Чтобы понять, какая из гирек (медная или железная) нагреется на большее число градусов при одинаковом количестве теплоты, нужно рассмотреть физический процесс нагревания и свойства материалов.

Формула для расчета температуры при нагреве

Количество теплоты $Q$, переданное телу, связано с его массой $m$, удельной теплоёмкостью $c$ и изменением температуры $\Delta T$ через формулу:

Поскольку масса гирек одинакова ($m_1 = m_2$) и количество теплоты $Q$ одинаково, изменение температуры $\Delta T$ зависит только от удельной теплоёмкости материала:

Удельная теплоёмкость меди и железа

Удельная теплоёмкость $c$ показывает, сколько теплоты нужно для нагрева 1 кг вещества на 1 °C. Значения для меди и железа:

• Медь: $c_{\text{меди}} \approx 390 \, \text{Дж/(кг·°C)}$
• Железо: $c_{\text{железа}} \approx 450 \, \text{Дж/(кг·°C)}$

Сравнение температурного изменения

Подставляя значения удельной теплоёмкости в формулу, видно, что при одинаковом $Q$ и $m$, температура изменяется обратно пропорционально $c$. То есть, чем меньше удельная теплоёмкость, тем больше нагревается тело:

Поскольку $c_{\text{меди}} < c_{\text{железа}}$, изменение температуры меди будет больше:

Ответ

Медная гирька нагреется на большее число градусов, чем железная, так как у меди удельная теплоёмкость меньше, и при одинаковом количестве теплоты температура меди увеличивается сильнее.