Question

В ущелье с высоты 250 м падает камень. Вследствие трения о воздух и удара о землю камень нагревается на 1.5 градуса (по цельсию). Определите удельную теплоемкость камня, считая, что лишь 50% энергии камня пошло на его нагревание. Help!!!

Answer 1

дано h=250м   k=0,5   Δt=1,5С    c- ?

так как Q=k*E

сmΔt=0,5*mgh

с=0,5gh\Δt=5*250\1,5=833.3 Дж\кг*С

Answer 2

Найдём начальную энергию камня. Кинетической энергии он сначала не обладает, т.к. начинает движение из состояние покоя. Следовательно его полная механическая энергия равна его потенциальной энергии. E=mgh. Уравнение теплового балнца kE=mct, где k доля энергии пошедшей на нагревание камня, c его удельная теплоемкость, а t изменение температуры. Подставим сюда Е, выраженное раньше. kmgh=mct. Сократим на m. kgh=ct. И поделим обе части уравнения на t. c=kgh/t=(50/100)*10*250/1.5=833,(3) Дж/(кг*C)

Answer 3

Для решения данной задачи вам понадобятся следующие формулы и уравнения:

1. Закон сохранения энергии: Энергия, затраченная на нагревание камня, равна изменению его потенциальной энергии при падении.

2. Потенциальная энергия камня: E = m * g * h, где m - масса камня, g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с² на поверхности Земли), h - высота, с которой падает камень.

3. Удельная теплоемкость: Q = m * c * ΔT, где m - масса камня, c - удельная теплоемкость камня, ΔT - изменение температуры камня.

4. Учитывая, что только 50% энергии пошло на нагревание, можно записать: E = 0.5 * m * g * h = 0.5 * Q.

Давайте решим задачу:

Шаг 1: Найдем потенциальную энергию камня: E = m * g * h E = m * 9.8 м/с² * 250 м E = 2450 * m Дж (джоули)

Шаг 2: Найдем удельную теплоемкость камня: Мы знаем, что только 50% энергии использовалось на нагревание: 0.5 * Q = 2450 * m Q = 4900 * m Дж

Шаг 3: Найдем изменение температуры камня (ΔT): Тепло, необходимое для нагревания камня, пропорционально его изменению температуры: ΔT = 1.5 °C

Шаг 4: Найдем удельную теплоемкость (c): Q = m * c * ΔT 4900 * m = m * c * 1.5 °C

Шаг 5: Найдем удельную теплоемкость камня (c): c = (4900 * m) / (m * 1.5 °C) c = 3266.67 Дж/(кг * °C)

Ответ: Удельная теплоемкость камня составляет примерно 3266.67 Дж/(кг * °C).