Повышение температуры напильника при выполнении работы
Физика

Каков будет рост температуры напильника после выполнения 5 движений стальным напильником массой 200 г с каждым разом

Каков будет рост температуры напильника после выполнения 5 движений стальным напильником массой 200 г с каждым разом приложением силы 60 Н? Скорость перемещения напильника составляет 20 см/с, и он нагревается в результате использования 60% механической энергии рабочего. Удельная теплоемкость стали составляет 460 Дж/кг°C.
Верные ответы (1):
  • Horek_6034
    Horek_6034
    47
    Показать ответ
    Тема вопроса: Повышение температуры напильника при выполнении работы

    Инструкция:
    Для определения повышения температуры напильника, мы можем использовать формулу для расчета изменения теплоты: ΔQ = mcΔT, где ΔQ - изменение теплоты, m - масса напильника, c - удельная теплоемкость материала (в данном случае стали), ΔT - изменение температуры.

    Сначала найдем работу, выполненную силой при каждом движении:
    W = Fs, где W - работа, F - сила, s - перемещение.
    W = 60 Н * 0.2 м = 12 Дж.

    Затем найдем общую работу, выполненную за 5 движений:
    W_общ = 12 Дж * 5 = 60 Дж.

    Так как напильник нагревается на 60% механической энергии рабочего, то изменение теплоты равно:
    ΔQ = 0.6 * W_общ = 0.6 * 60 Дж = 36 Дж.

    Расчет изменения температуры:
    ΔQ = mcΔT.
    36 Дж = 0.2 кг * 460 Дж/кг°C * ΔT.
    ΔT = (36 Дж) / (0.2 кг * 460 Дж/кг°C) ≈ 0.391 °C.

    Таким образом, температура напильника повысится примерно на 0.391 °C после выполнения 5 движений стальным напильником.

    Например:
    Учитывая параметры задачи, после выполнения 5 движений стальным напильником массой 200 г с каждым разом приложением силы 60 Н, температура напильника повысится примерно на 0.391 °C.

    Совет:
    Для лучшего понимания концепции работы, изменения температуры и расчета используемых формул, полезно внимательно изучить основы термодинамики и удельной теплоемкости материалов.

    Ещё задача:
    Масса железного гаечного ключа составляет 250 г. Приложив силу 80 Н к ключу, его переместили на 0.3 м. Если удельная теплоемкость железа составляет 450 Дж/кг°C, на сколько градусов повысится температура гаечного ключа после выполнения работы? (Ответ округлите до двух десятичных знаков.)
Написать свой ответ: