Дві одинакові свинцеві кулі рухаються назустріч одна одній з одинаковою швидкістю. За якою швидкості руху вони можуть розплавитися після лобового зіткнення? Початкова температура куль27°С, ьеплопередачу між кулями та навколишнім середовищем не враховуйте. Питома теплоємнисть свинцю 130 Дж/(кн • К), температура плавлення 327°С, питома теплота плавлення 25кДж/к

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Спочатку розрахуємо кількість тепла, необхідного для розплавлення кулі:

Q = c m ΔT + m * L

де c - питома теплоємність свинцю, m - маса кулі, ΔT - зміна температури, L - питома теплота плавлення.

Для однієї кулі
Q = 130 m (327 - 27) + m 2
Q = 130 m * 300 + 25
Q = 39000m + 25
Q = 39025m Дж

Після лобового зіткнення кулі обмінюватимуться теплом між собою. Щоб розплавитися, кожна куля має отримати половину необхідного тепла, тобто:

19512,5m = 0,5 * 39025m

Отримуємо: 19512,5 = 39025 /
19512,5 = 19512,5 м.

Таким чином, вони розплавляться при швидкості руху, яка рівна половині швидкості відомого розплавлення однієї кулі, тобто коли m/s.