1) Какое количество теплоты выделится во время торможения автомобиля, если тормозной путь составляет 12,5 м, а сила торможения 2,4 кН ?2) На сколько градусов нагреется кусок меди массой 1 кг, если он упадет с высоты 500 м? Считать, что вся механическая энергия куска меди полностью превращается во внутреннюю.3) Молот массой 3 т падает с высоты 2 м на железную болванку. Определите на сколько увеличилась внутренняя энергия болванки, если вся теплота, выделившаяся при этом, пошла на ее нагревание.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для нахождения количества теплоты, выделенной во время торможения автомобиля, воспользуемся формулой работы силы торможения:
Работа = сила путь
Работа = 2,4 кН 12,5 м = 30 кДж

Количество теплоты, выделившееся при торможении, равно работе, так как кинетическая энергия автомобиля исчезла и превратилась в теплоту.
Следовательно, количество выделившейся теплоты равно 30 кДж.

2) Для определения на сколько градусов нагреется кусок меди, воспользуемся законом сохранения энергии:
Потенциальная энергия = внутренняя энергия
m g h = m c ΔT

где m - масса куска меди, g - ускорение свободного падения, h - высота падения, c - удельная теплоемкость меди, ΔT - изменение температуры.

m g h = m c ΔT
1 кг 9,8 м/с^2 500 м = 1 кг 385 J/(kg·°C) ΔT
4900 J = 385 J/°C * ΔT
ΔT ≈ 12,7 °C

Таким образом, кусок меди нагреется на приблизительно 12,7 градусов.

3) Для определения увеличения внутренней энергии болванки воспользуемся тем же законом сохранения энергии:
Потенциальная энергия молота = теплота, выделенная при столкновении (увеличение внутренней энергии болванки)
m g h = c m ΔT

где m - масса молота, g - ускорение свободного падения, h - высота падения, c - удельная теплоемкость железа, ΔT - изменение температуры.

3 т 9,8 м/с^2 2 м = 450 J/(kg·°C) 3 т ΔT
58,8 кДж = 450 кДж/°C * ΔT
ΔT ≈ 0,131 °C

Таким образом, увеличение внутренней энергии болванки составит примерно 0,131 градусов по Цельсию.