Как изменится температура свинцового шара массой 2 кг, если он упадет с высоты 26 м на стальную плиту? (Считать, что вся кинетическая энергия превращается в его внутреннюю энергию)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Поскольку вся кинетическая энергия превращается во внутреннюю энергию свинца, мы можем записать:

mgh = Q + ΔU

где m - масса свинца, g - ускорение свободного падения, h - высота падения, Q - количество теплоты, ΔU - изменение внутренней энергии.

Мы знаем, что количество теплоты можно записать как Q = cmΔT, где c - удельная теплоемкость материала (у свинца составляет около 128 Дж/(кг*град)), ΔT - изменение температуры.

Таким образом, уравнение принимает вид:

mgh = cmΔT + ΔU

Подставляем известные значения: m = 2 кг, g = 9.81 м/с^2, h = 26 м, c = 128 Дж/(кг*град).

Подставляем все значения и находим изменение температуры ΔT:

2 9.81 26 = 2 128 ΔT + ΔU
510.24 = 256 * ΔT + ΔU

Нам нужно также найти изменение внутренней энергии ΔU. Поскольку вся кинетическая энергия превращается во внутреннюю энергию, ΔU = ΔK, где ΔK - изменение кинетической энергии.

Поэтому ΔU = ΔK = mgh = 2 9.81 26 = 510.24 Дж.

Теперь мы можем подставить значение ΔU в уравнение:

510.24 = 256 ΔT + 510.24
256 ΔT = 0
ΔT = 0

Таким образом, температура свинцового шара не изменится при падении с высоты 26 м на стальную плиту.