Question

На скільки градусів нагріється свинцева кулька, якщо вона впаде з висоти 140м на стальну плиту? Вся механічна енергія перетворюється на теплову. Питома теплоємність свинцю 130 Дж/кг К , прискорення вільного падіння 10 м/с2

Answer 1

Ответ:

11 K=10 °C

Объяснение:

h=140 м;

c=130 Дж/(кг* К)

g=10 м/с²;

ΔT   ?     ΔT=Q/(c*m)=m*g*h/(c*m)=10*140/130=11 K

Answer 2

Для визначення, на скільки градусів нагріється свинцева кулька при падінні з висоти, ми можемо використовувати закон збереження енергії. Вся механічна енергія кульки перетворюється на теплову енергію.

Механічна енергія падаючої кульки обчислюється за формулою:

Ем = m * g * h,

де:

• Ем - механічна енергія (в джоулях),
• m - маса кульки (в кілограмах),
• g - прискорення вільного падіння (приблизно 10 м/с² на Землі),
• h - висота падіння (в метрах).

Масу кульки ми не знаємо, але це не проблема, оскільки маса не впливає на зміну температури за цим методом. Масу можна вважати константою або виразити її через інші величини, якщо потрібно.

Тепер, коли ми знаємо механічну енергію падаючої кульки, ми можемо обчислити зміну температури за допомогою питомої теплоємності:

ΔT = Ем / (m * c),

де:

• ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія),
• Ем - механічна енергія (в джоулях),
• m - маса кульки (в кілограмах),
• c - питома теплоємність свинцю (в Дж/кг·°C).

Заміняючи значення, отримаємо:

ΔT = (m * g * h) / (m * c).

Маса кульки m викидується, і ми отримуємо:

ΔT = (g * h) / c.

Підставляючи відомі значення:

ΔT = (10 м/с² * 140 м) / (130 Дж/кг·°C) = (1400 м²/с² * м) / (130 Дж/кг·°C).

Приблизне значення зміни температури:

ΔT ≈ 10.77 °C.

Отже, свинцева кулька нагріється приблизно на 10.77 градусів Цельсія після падіння з висоти 140 метрів на стальну плиту, якщо всю механічну енергію перетворено на теплову, і питома теплоємність свинцю дорівнює 130 Дж/кг·°C.