Question

с какой высоты должен упасть кусок олова, что бы при ударе о землю он нагрелся до 373к? до температуры плавления? считать что нагревание олова идет 40,0% работы силы тяжести, а его начальная температура равна 273К

Answer 1

Работа силы тяжести mgh, а по условию задачи 40%, т.е. 0,4 mgh пойдет на нагрев олова cm ( t2-t1).
0,4 mgh= Cm(t2-t1)
h=C(t2-t1)/0,4g = 230*100/40=575м

Answer 2

Для определения высоты, с которой должен упасть кусок олова, чтобы его температура достигла определенных значений, мы можем использовать закон сохранения энергии.

Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагревания олова до 373 К и до его температуры плавления. Масса и специфическая теплоемкость олова необходимы для расчета этого значения, их можно найти в литературе.

Затем, используя принцип сохранения энергии, мы можем сравнить потенциальную энергию куска олова при его падении с работой силы тяжести, которая преобразуется во внутреннюю энергию (тепло).

Расчет можно выполнить в несколько шагов:

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания олова до 373 К:

   Q1 = масса * специфическая теплоемкость * (373 К - 273 К)

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления олова:

   Q2 = масса * теплота плавления

3. Общее количество теплоты, необходимое для нагревания и плавления:

   Q_total = Q1 + Q2

4. Рассчитаем работу силы тяжести, которая будет преобразована во внутреннюю энергию (тепло):

   работа_тяжести = Q_total / 0.4

5. Используя формулу для потенциальной энергии:

   работа_тяжести = масса * ускорение свободного падения * высота

Теперь мы можем решить эту формулу относительно высоты:

высота = работа_тяжести / (масса * ускорение свободного падения)

Здесь ускорение свободного падения равно приблизительно 9,8 м/с^2.

Убедитесь, что вы используете соответствующие значения для массы, специфической теплоемкости и теплоты плавления олова в единицах, соответствующих системе измерения, которую вы предпочитаете (например, килограммы, джоули и т. д.).

Выполнение этих расчетов даст вам высоту, с которой кусок олова должен упасть, чтобы достичь требуемой температуры.