Question

Задача Железное ядро массой 2 кг получило всю энергию,выделающуюся от сгорания 25г пороха.Какую скорость приобрело ядро,если нагрелось оно на 20 градусов по Цельсию Очень срочно

Answer 1

Q = Q₁ + K

Q = q * m

Q₁ = c * m₁ * Δt

K = m₁ * v² / 2

q * m = c * m₁ * Δt + m₁ * v² / 2

q * m - c * m₁ * Δt = m₁ * v² / 2 => v² = 2 * (q * m - c * m₁ * Δt) / m₁

v = √(2 * (q * m - c * m₁ * Δt) / m₁)

v = √(2 * ( 3*10⁶ Дж/кг * 25*10⁻³ кг - 460 Дж/(кг*°С) * 2 кг * 20 °С) / 2 кг) ≈ 238 м/с

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать законы сохранения энергии и импульса.

Сначала найдем энергию, выделенную от сгорания 25 г пороха. Для этого воспользуемся химической энергией пороха, которая может быть выражена через массу сгоревшего пороха:

E = Q * m,

где E - энергия, выделенная от сгорания пороха, Q - удельная теплота сгорания пороха, m - масса сгоревшего пороха.

Удельная теплота сгорания пороха обычно составляет около 3 МДж/кг. Поэтому:

E = 3 МДж/кг * 0,025 кг = 75 кДж.

Затем найдем изменение кинетической энергии ядра:

ΔE = (mv^2)/2,

где m - масса ядра, v - скорость ядра.

Изменение кинетической энергии ядра должно быть равно энергии, выделенной от сгорания пороха:

ΔE = E,

(mv^2)/2 = 75 кДж.

Теперь найдем скорость ядра:

v = √(2ΔE/m).

m = 2 кг, ΔE = 75 кДж, поэтому:

v = √(2 * 75 кДж / 2 кг) = 150 м/с.

Таким образом, скорость, приобретенная железным ядром, составляет 150 м/с.

Чтобы найти изменение температуры ядра, воспользуемся формулой для изменения внутренней энергии тела:

ΔU = m * c * ΔT,

где ΔU - изменение внутренней энергии, c - удельная теплоемкость материала, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоемкость железа составляет около 0,45 Дж/град. Поэтому:

ΔU = 2 кг * 0,45 Дж/град * 20 град = 18 кДж.

Таким образом, изменение температуры ядра составляет 20 градусов по Цельсию.

Answer 3

Для решения этой задачи нам понадобится использовать законы сохранения энергии и импульса.

Первым делом найдем энергию, выделенную от сгорания 25 г пороха. Предположим, что всю эту энергию мы можем использовать для нагрева железного ядра. Для этого воспользуемся формулой для теплоты сгорания:

Q = m * c * deltaT

где Q - выделившаяся энергия, m - масса пороха, c - удельная теплоемкость пороха, deltaT - изменение температуры.

Значение удельной теплоемкости пороха можно найти в таблицах, например, она равна приблизительно 1,0 кДж/(кг*К).

Таким образом, подставляя известные значения, получим:

Q = 0,025 кг * 1000 кДж/(кг*К) * 20 K = 500 Дж

Теперь, используя закон сохранения импульса, найдем скорость, с которой ядро движется после получения энергии Q. Этот закон гласит, что импульс системы до взаимодействия равен импульсу системы после взаимодействия. При этом импульс системы можно выразить как произведение массы на скорость:

p = m * v

где p - импульс, m - масса, v - скорость.

Исходя из этого, получим:

m1 * v1 = m2 * v2

где m1 - масса пороха, v1 - скорость пороха до взаимодействия, m2 - масса железного ядра, v2 - скорость ядра после взаимодействия.

После сгорания пороха, порох и ядро сцепляются вместе, поэтому система состоит из двух тел: пороха и железного ядра. Импульс пороха до взаимодействия равен нулю, поэтому:

m2 * v2 = (m1 + m2) * v

где v - конечная скорость системы.

Выражая v2 через v и подставляя известные значения, получим:

2 кг * v2 = (0,025 кг + 2 кг) * v

v2 = 0,025 кг * v / 2,025 кг

Теперь нам осталось найти скорость v, с которой движется система после получения энергии Q. Для этого вос