Question

свинцовый шар, двигавшийся со скоростью 300м/с, ударился о металлическую пластину и остановился. какая часть свинца расплавилась, если считать, что свинец полностью поглотил энергию, которая выделила при ударе? Начальная температура шара =27°C (даю 15 балов, ответьте пожалуйста)

Answer 1

Фото снизу.

Все ок.

Легко

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. При ударе свинцовый шар теряет всю свою кинетическую энергию, которая превращается во внутреннюю энергию, вызывая нагрев и расплавление части свинца.

Для начала, нужно найти массу свинцового шара. Поскольку мы не знаем его массу, предположим, что масса шара равна 1 кг (это предположение упростит решение, и в конце мы сможем вернуться к этому предположению).

Масса шара (m) = 1 кг = 1000 г

Для свинца используем удельную теплоемкость (c) при постоянном давлении, которая равна около 0.13 Дж/(г°C).

Температура начальная (T1) = 27°C Температура расплавления свинца (T2) = 327.5°C

Теперь можем найти количество тепла (Q), которое необходимо передать шару, чтобы его температура поднялась до точки плавления: Q = m * c * (T2 - T1)

Q = 1000 г * 0.13 Дж/(г°C) * (327.5°C - 27°C) Q = 1000 г * 0.13 Дж/(г°C) * 300.5°C Q = 39165 Дж

Теперь, когда шар достиг точки плавления, нужно рассмотреть тепловой обмен в момент расплавления. Для этого нам понадобится удельная теплота плавления свинца (L), которая равна приблизительно 24.5 кДж/кг (или 24,500 Дж/г).

Тепло, выделяющееся при расплавлении части свинца: Q = m_расплавленного * L

Теперь можем найти массу расплавленного свинца (m_расплавленного): m_расплавленного = Q / L

m_расплавленного = 39165 Дж / 24,500 Дж/г m_расплавленного ≈ 1.6 г

Таким образом, при столкновении и остановке свинцового шара, примерно 1.6 г свинца расплавилось.

Обратите внимание, что мы предположили массу шара 1 кг в начале решения. Если у вас есть более точные данные о массе шара, замените эту величину при решении задачи.