Изменение температуры тела при ударе и расплавление свинцового шара
1) Найдите изменение температуры данного тела при ударе, учитывая его удельную теплоемкость (350 Дж/кг*К), падение
1) Найдите изменение температуры данного тела при ударе, учитывая его удельную теплоемкость (350 Дж/кг*К), падение с высоты 3 м и отскок со скоростью 5 м/с.
2) На какой высоте должен находиться свинцовый шар, чтобы при ударе о землю он расплавился? Учтите, что начальная температура равна 27 °С и предположите, что вся механическая энергия шара при ударе превратится во внутреннюю энергию.
2) На какой высоте должен находиться свинцовый шар, чтобы при ударе о землю он расплавился? Учтите, что начальная температура равна 27 °С и предположите, что вся механическая энергия шара при ударе превратится во внутреннюю энергию.
22.11.2023 21:55
Написать свой ответ:
Пояснение:
Изменение температуры тела при ударе можно рассчитать, используя удельную теплоемкость и изменение внутренней энергии тела. Формула для изменения температуры имеет вид: ΔT = ΔQ / (m * c), где ΔT - изменение температуры, ΔQ - изменение внутренней энергии, m - масса тела, c - удельная теплоемкость.
Пример:
1) Дано:
Масса тела = 2 кг
Высота падения = 3 м
Скорость отскока = 5 м/с
Удельная теплоемкость = 350 Дж/кг*К
Решение:
Изменение внутренней энергии можно найти, используя формулу ΔQ = m * g * h + 1/2 * m * v^2, где g - ускорение свободного падения, h - высота падения, v - скорость отскока.
ΔQ = (2 кг) * (9.8 м/с^2) * (3 м) + 1/2 * (2 кг) * (5 м/с)^2
ΔQ = 58.8 Дж + 25 Дж
ΔQ = 83.8 Дж
Теперь можем найти изменение температуры:
ΔT = ΔQ / (m * c)
ΔT = 83.8 Дж / (2 кг * 350 Дж/кг*К)
ΔT ≈ 0.12 °С
Ответ: Изменение температуры данного тела при ударе составляет примерно 0.12 °C.
2) Чтобы найти высоту, на которой свинцовый шар расплавится, нужно использовать равенство механической энергии и внутренней энергии. Механическая энергия конвертируется во внутреннюю энергию при ударе. Формула для вычисления высоты имеет вид: m * g * h = m * c * ΔT, где m - масса шара, g - ускорение свободного падения, h - высота, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется знать основы механики и тепловой физики. Всегда обращайтесь к данной формуле при решении подобных задач и проверяйте единицы измерения величин.
Закрепляющее упражнение:
Найдите изменение температуры искомого тела, если его масса составляет 4 кг, высота падения - 5 м, скорость отскока - 3 м/с, а удельная теплоемкость равна 500 Дж/кг*К.