С какой высоты должна упасть свтнцовая дробинка , чтобы ее температура после удара увеличилась на 1 градус ? Считать что теплообмен с окружающей средой отсутствует и вся механ. энергия дробинки идет на увеличение ее внутренней энергии.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы температура дробинки увеличилась на 1 градус, необходимо, чтобы ее потенциальная энергия перешла полностью во внутреннюю энергию дробинки.

Пусть масса дробинки равна m, ускорение свободного падения - g, высота, с которой дробинка должна упасть - h.

Тогда потенциальная энергия дробинки при начале движения равна mgh, а при падении на высоту h - mgh.

Если вся потенциальная энергия переходит во внутреннюю энергию дробинки, то изменение внутренней энергии равно mgh.

Из первого начала термодинамики следует, что изменение внутренней энергии dU равно теплоемкости C умноженной на изменение температуры dT, то есть dU = C * dT.

Поскольку dU = mgh, и dT = 1 градус, тогда получаем mgh = C.

Так как теплоемкость дробинки зависит от ее состава и формы, нам дано, что теплообмен с окружающей средой отсутствует, значит нам необходимо узнать теплоемкость данной дробинки.

Таким образом, для нахождения высоты h нам нужно знать теплоемкость дробинки, которая позволит нам найти значение ускорения свободного падения g исходя из уравнения mgh = C.