Тепловой баланс. Задачи на расчет теплоты При ударе о плиту свинцового шарика, падающего с высоты 39 м, вся его механическая энергия превратилась в тепловую. На сколько градусов нагрелся шар?
Для решения этой задачи нам нужно использовать законы сохранения энергии. При падении с высоты 39 м механическая энергия шарика превращается в потенциальную энергию: mgh, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (приблизительно равно 9,8 м/с^2), h - высота.
После удара потенциальная энергия превращается в тепловую энергию: Q = mcΔT, где Q - теплота, m - масса шарика, c - удельная теплоемкость свинца (0,128 кДж/(кг*К)), ΔT - изменение температуры.
Поскольку вся механическая энергия превратилась в тепловую, то mgh = mcΔT. Решая уравнение относительно ΔT, получаем:
Для решения этой задачи нам нужно использовать законы сохранения энергии. При падении с высоты 39 м механическая энергия шарика превращается в потенциальную энергию: mgh, где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения (приблизительно равно 9,8 м/с^2), h - высота.
После удара потенциальная энергия превращается в тепловую энергию: Q = mcΔT, где Q - теплота, m - масса шарика, c - удельная теплоемкость свинца (0,128 кДж/(кг*К)), ΔT - изменение температуры.
Поскольку вся механическая энергия превратилась в тепловую, то mgh = mcΔT. Решая уравнение относительно ΔT, получаем:
gh = cΔT
9,839 = 0,128ΔT
382,2 = 0,128*ΔT
ΔT = 382,2 / 0,128
ΔT ≈ 2984,375
Таким образом, шарик нагреется на примерно 2984,375 градуса.