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)
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.
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.