Question

на сколько градусов нагреется кусок свинца массой 2 кг при падении на землю  с высоты 21,3 м, если вся механическая энергия свинца превратиться в его внутреннюю энергию?

Answer 1

$E=Q \\\ mgh=cmT \\\ gh=cT \\\ T= \frac{gh}{c} \\\ T= \frac{10\cdot21.3}{140} \approx1.52(C)$
Ответ: 1,52С

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии, предполагая, что вся потенциальная энергия падающего куска свинца превращается во внутреннюю энергию (тепло).

Потенциальная энергия (P.E.) можно выразить следующим образом:

P.E. = масса × ускорение свободного падения × высота

P.E. = 2 кг × 9,8 м/с² × 21,3 м

P.E. = 417,72 Дж

Теперь мы знаем, что эта потенциальная энергия полностью превращается во внутреннюю энергию (тепло), которая может быть выражена через теплоёмкость (C) и изменение температуры (ΔT):

P.E. = C × масса × ΔT

Теплоёмкость свинца (C) составляет примерно 130 Дж/кг·°C. Давайте найдем изменение температуры (ΔT):

417,72 Дж = 130 Дж/кг·°C × 2 кг × ΔT

417,72 Дж = 260 Дж/°C × ΔT

ΔT = 417,72 Дж / (260 Дж/°C)

ΔT ≈ 1,61 °C

Таким образом, кусок свинца нагреется примерно на 1,61 °C при падении на землю с высоты 21,3 м, если вся механическая энергия свинца превратится в его внутреннюю энергию (тепло).