Question

С уровня девятого этажа на железную пластину без отскока упал молоток. Масса молотка 900 г, масса пластины – 3 кг. Четверть количества теплоты, которое выделилось при ударе, израсходовалось на нагревание пластины. На сколько градусов нагрелась пластина? Высоту этажа принять равной 3 м.

Answer 1

Ответ: 0,044°С

Объяснение:

Дано:

m1= 900г=0,9кг

m2=3кг

Q2=1/4Q1

n=9

h1=3м

с=460Дж/кг°С

===============

Δt-?

Количество теплоты, выделившееся при падении молотка, равно:

Q1=-Еп1=-(Еп2-Еп1)=-(0-mgh)=mgh=mgh1n=0,9*10*9*3=243Дж

Количество теплоты, которое затрачивается на нагревание железной пластины, равно:

Q2=c*m2*Δt=1/4Q1

отсюда Δt=1/4Q1/(c*m2)=243/(4*460*3)=0,044°С

Answer 2

Чтобы определить, на сколько градусов нагрелась железная пластина после падения молотка, мы можем использовать законы сохранения энергии.

Первым шагом определим потенциальную энергию молотка перед его падением с девятого этажа:

Потенциальная энергия = масса * ускорение свободного падения * высота

Масса молотка = 0.9 кг Ускорение свободного падения (g) примем равным приближенно 9.8 м/с² Высота этажа = 3 м Количество этажей = 9

Потенциальная энергия молотка = 0.9 кг * 9.8 м/с² * 9 этажей * 3 м/этаж = 264.6 Дж

Затем определим, сколько теплоты было израсходовано на нагревание пластины. У нас есть четверть этой энергии:

Израсходованная теплота = 1/4 * 264.6 Дж = 66.15 Дж

Теплота, которая израсходовалась на нагревание пластины, связана с изменением ее температуры следующим образом:

Израсходованная теплота = масса пластины * удельная теплоемкость * изменение температуры

Масса пластины = 3 кг Удельная теплоемкость железа (c) приближенно равна 450 Дж/(кг·°C) (значение для железа) Изменение температуры (ΔT) - то, что мы хотим найти.

66.15 Дж = 3 кг * 450 Дж/(кг·°C) * ΔT

Теперь решим уравнение относительно ΔT:

ΔT = 66.15 Дж / (3 кг * 450 Дж/(кг·°C)) ≈ 0.49°C

Таким образом, железная пластина нагрелась примерно на 0.49 градуса Цельсия после удара молотка.