Изменение температуры при обработке детали
Физика

Какую изменение в температуре напильника вызовет процесс обработки детали, если рабочий сделал 5 движений стальным

Какую изменение в температуре напильника вызовет процесс обработки детали, если рабочий сделал 5 движений стальным напильником массой 200 г, с силой 60Н при каждом движении? При каждом движении рабочий перемещал напильник за 5с со средней скоростью 20 см/с. Учитывая, что на нагревание напильника идет 60% механической энергии рабочего и удельная теплоемкость стали составляет 460Дж/(кг*°C).
Верные ответы (1):
  • Lyubov
    Lyubov
    37
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Изменение температуры при обработке детали

    Описание: Чтобы рассчитать изменение температуры напильника при обработке детали, нам понадобится использовать формулу, связывающую механическую работу с изменением температуры и удельной теплоемкостью материала.

    Формула для расчета изменения температуры:

    ΔT = W/(m*c)

    Где:
    ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)
    W - механическая работа (в джоулях)
    m - масса напильника (в килограммах)
    c - удельная теплоемкость стали (в Дж/(кг*°C))

    Для расчета механической работы нам нужно узнать силу и перемещение, а затем использовать формулу:

    W = F * s

    Где:
    W - механическая работа (в джоулях)
    F - сила (в ньютонах)
    s - перемещение (в метрах)

    Теперь, имея все значения, мы можем подставить их в формулы и рассчитать изменение температуры.

    Демонстрация:
    Изначально предположим, что сила и перемещение одинаковы для каждого движения напильника.
    F = 60Н
    s = 0.2м (20см = 0.2м)
    m = 0.2кг
    c = 460Дж/(кг*°C)

    Теперь мы можем рассчитать механическую работу W:
    W = F * s
    W = 60Н * 0.2м
    W = 12Дж

    Далее, используемформулу изменения температуры:
    ΔT = W/(m*c)
    ΔT = 12Дж / (0.2кг * 460Дж/(кг*°C))
    ΔT = 12Дж / (0.092кг*°C)
    ΔT ≈ 130.43°C

    Таким образом, процесс обработки детали вызовет примерное изменение температуры напильника в размере около 130.43 градусов Цельсия.

    Совет: Чтобы лучше понять эту тему, важно знать удельную теплоемкость материала и уметь правильно применять формулы. Регулярная практика решения задач поможет закрепить знания.

    Задача на проверку: У некоторого материала удельная теплоемкость составляет 500 Дж/(кг*°C). Если на нагревание этого материала было потрачено 1000 Дж энергии при изменении температуры на 10 градусов Цельсия, какая масса этого материала была нагрета?
Написать свой ответ: