Question

60 БАЛЛОВ!1СРОЧНО!!!111 С какой скоростью летела свинцовая пуля, если при ударе о стенку она расплавилась наполовину? Температура пули до удара T1 = 400 K, во внутреннюю энергию превращается η = 0,8 ее кинетической энергии. Удельная теплоемкость свинца c = 130 Дж/(кг ∙ K), удельная теплота плавления свинца λ = 2,4 ∙ 104 Дж/кг, температура плавления T2 = 600 K.

Answer 1

При ударе об стенку 0,8 всей кинетической энергии переходит в тепловую, при этом C*m*ΔT уходит на нагрев пули до температуры плавления и λ*m/2 на плавление половины пули. До удара со стенкой пуля обладала кинетической энергией W=mV²/2

0,8m*V²/2=C*m*(T₂-T₁)+λ*m/2

0,4V²=130*(600-400)+2,4*10⁴/2

V²=95000 V=308,2 м/с

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Изначально у пули есть только кинетическая энергия, которая полностью превращается во внутреннюю энергию при ударе о стенку. Затем эта внутренняя энергия используется для нагрева и плавления пули.

Первым шагом определим изменение внутренней энергии пули при ударе о стенку:

ΔQ = η * КЭ,

где ΔQ - изменение внутренней энергии, η - коэффициент превращения кинетической энергии во внутреннюю энергию, КЭ - кинетическая энергия пули до удара.

Затем определим количество теплоты, необходимое для плавления пули:

Q_плавл = m * λ,

где Q_плавл - количество теплоты для плавления пули, m - масса пули, λ - удельная теплота плавления свинца.

Изменение внутренней энергии можно выразить через изменение температуры:

ΔQ = m * c * ΔT,

где ΔT - изменение температуры.

Таким образом, мы можем получить выражение для изменения температуры пули:

ΔT = ΔQ / (m * c).

Теперь объединим эти два уравнения:

η * КЭ = m * c * ΔT,

m * λ = ΔQ.

Подставим значение ΔQ из второго уравнения в первое:

η * КЭ = m * c * (ΔQ / (m * c)),

η * КЭ = ΔQ.

Теперь мы можем решить это уравнение для определения кинетической энергии пули до удара:

КЭ = ΔQ / η.

Зная кинетическую энергию пули, мы можем определить ее скорость:

КЭ = (1/2) * m * v^2,

где v - скорость пули.

Теперь мы можем решить это уравнение относительно v:

v = sqrt((2 * КЭ) / m).

Для решения задачи нам также потребуется определить массу пули. Давайте предположим, что у нас есть пуля массой m_p и она расплавилась наполовину, что означает, что масса расплавившейся пули равна m_p/2. Тогда общая масса пули