Question

На сколько градусов нагреется при штамповке кусок стали массой 1,5 кг от удара молота массой 230 кг, если скорость молота в момент удара 7 м/с, а на нагревание стали затрачивается 60% энергии молота?

Answer 1

E=mv^2/2

E1=0.6E

c= E1/m1

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон сохранения энергии. Мы можем предположить, что энергия, переданная молотом стали при ударе, полностью превращается во внутреннюю энергию стали (в том числе, в ее тепловую энергию).

Энергия молота до удара: E_начальная = (1/2) * масса_молота * скорость_молота^2 = (1/2) * 230 кг * (7 м/с)^2 = 4505 Дж

Затем, мы знаем, что на нагревание стали затрачивается 60% этой энергии: E_нагрев = 0.6 * E_начальная = 0.6 * 4505 Дж = 2703 Дж

Тепловая энергия, переданная стали: Q = масса_стали * удельная_теплоемкость * изменение_температуры

Мы хотим найти изменение температуры, поэтому можем переписать формулу: изменение_температуры = Q / (масса_стали * удельная_теплоемкость)

Удельная теплоемкость стали обычно составляет около 450 Дж/(кг·°C).

Исходя из данной информации, мы можем рассчитать изменение температуры:

изменение_температуры = 2703 Дж / (1.5 кг * 450 Дж/(кг·°C)) ≈ 4 °C

Таким образом, кусок стали нагреется примерно на 4 градуса Цельсия от удара молота.