Снаряд, летевший со скоростью 720 км/ч ударяется в земляную насыпь и застревает в ней. На сколько градусов повысится температура снаряда, если на его нагревание пошло 60% кинетической энергии? Удельная теплоёмкость вещества снаряда 400Дж/(кг* 'С)

28 Апр 2020 в 19:40
121 +1
2
Ответы
1

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии, так как кинетическая энергия снаряда превратится во внутреннюю энергию (тепло).

Первоначальная кинетическая энергия снаряда:
Ek = 1/2 m v^2,

где m - масса снаряда и v - скорость снаряда.

В процессе остановки насыпью снаряд сталкивается с сопротивлением и его кинетическая энергия превращается во внутреннюю энергию (тепло):
Ek = q + ΔT,

где q - количество теплоты, ушедшее на нагревание снаряда, ΔT - изменение температуры снаряда.

У нас известно, что 60% кинетической энергии ушло на нагревание снаряда. Таким образом, q = 0.6 * Ek.

Также q = c m ΔT, где c - удельная теплоемкость вещества (400 Дж/(кг*°C)) и m - масса снаряда.

Из уравнений получаем:
0.5 m v^2 = 0.6 0.5 m v^2 + c m ΔT,
0.5 v^2 = 0.3 v^2 + c ΔT.

Теперь найдем изменение температуры снаряда:
0.2 v^2 = 400 ΔT,
ΔT = 0.2 v^2 / 400 = 0.2 720^2 / 400 = 0.2 * 129600 / 400 = 64°C.

Таким образом, температура снаряда повысится на 64 градуса.

18 Апр 2024 в 13:07
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир