Утюг нагрет до 80 °С, а батарея отопления — до 40 °С. Можно ли утверждать, что утюг, остывая до комнатной температуры, передаст окружающей среде большее количество теплоты?
Нельзя утверждать это только по исходным температурам. Количество теплоты, отданное при остывании до комнатной температуры, равно Q = m c Tнач−TкомнTнач − TкомнTнач−Tкомн, то есть зависит от массы m и удельной теплоёмкости c тела, а не только от начальной температуры.
Пример: пусть комната 20 °C. Для утюга: m = 1 кг, c ≈ 460 Дж/кг⋅Kкг·Kкг⋅K, ΔT = 60 K ⇒ Q ≈ 27,6 кДж. Для батареи: m = 10 кг, c ≈ 500 Дж/кг⋅Kкг·Kкг⋅K, ΔT = 20 K ⇒ Q ≈ 100 кДж — батарея отдаст больше, хотя её начальная температура ниже.
Если же интересует не суммарная переданная теплота, а скорость отдачи — то у более горячего тела начальная разность температур с окружающей средой больше, значит начальная тепловая мощность будет выше, но суммарное Q всё равно определяется m и c.
Также учтите, что реальные батареи часто связаны с отопительной системой подпитываютсятёплойводойподпитываются тёплой водойподпитываютсятёплойводой, тогда понятие «остыть до комнатной температуры» может быть неприменимо.
Нельзя утверждать это только по исходным температурам. Количество теплоты, отданное при остывании до комнатной температуры, равно
Q = m c Tнач−TкомнTнач − TкомнTнач−Tкомн,
то есть зависит от массы m и удельной теплоёмкости c тела, а не только от начальной температуры.
Пример: пусть комната 20 °C. Для утюга: m = 1 кг, c ≈ 460 Дж/кг⋅Kкг·Kкг⋅K, ΔT = 60 K ⇒ Q ≈ 27,6 кДж. Для батареи: m = 10 кг, c ≈ 500 Дж/кг⋅Kкг·Kкг⋅K, ΔT = 20 K ⇒ Q ≈ 100 кДж — батарея отдаст больше, хотя её начальная температура ниже.
Если же интересует не суммарная переданная теплота, а скорость отдачи — то у более горячего тела начальная разность температур с окружающей средой больше, значит начальная тепловая мощность будет выше, но суммарное Q всё равно определяется m и c.
Также учтите, что реальные батареи часто связаны с отопительной системой подпитываютсятёплойводойподпитываются тёплой водойподпитываютсятёплойводой, тогда понятие «остыть до комнатной температуры» может быть неприменимо.