Медная пуля пробивает деревянную стену. До прохождения стены скорость пули составляла 320м/с, а после 220м/с. На сколько градусов нагрелась пуля, если на её нагревание пошло 80% выделившегося количества теплоты?
До удара о стену пуля обладала кинетической энергией Ек1. После удара часть энергии пули перешла во внутреннюю и пошла на нагревание, то есть превратилась в теплоту Q, а часть осталась кинетической энергией как Ек2 (т. к. пуля продолжила двигаться). По закону сохранения энергии:
Ек1 = Ек2 + Q, где Q — выделевшееся количество теплоты.
Тогда Q = Eк1 - Ек2 = (m*v²)/2 - (m*v²)/2, где m — масса пули, v — скорость пули
Q=(m*320²)/2 - (m*220²)/2 = 51 200*m - 24 200*m = 27 000*m (не можем подставить массу пули, т. к. она нам не дана)
В условии сказано, что на нагревание пули пошло только 80% выделившейся теплоты, а именно
Q(нагревания) = Q*0,8 = 21 600*m
Известно, что
Q(нагревания) = c*m*ΔT, где с — удельная теплоёмкость материала, m — масса, ΔT — искомое изменение температуры.
Выразим из этой формулы изменение температуры:
ΔT = Q(нагревания)/(с*m) = 21 600*m/c*m = 21 600/c (при делении масса сократилась)
Из специальной таблицы найдём, что уделтная теплоёмкость меди с равна 400 (Дж/(кг*°С). Подставив это значение в формулу, получим
ответ: на 54°С
Объяснение:
До удара о стену пуля обладала кинетической энергией Ек1. После удара часть энергии пули перешла во внутреннюю и пошла на нагревание, то есть превратилась в теплоту Q, а часть осталась кинетической энергией как Ек2 (т. к. пуля продолжила двигаться). По закону сохранения энергии:
Ек1 = Ек2 + Q, где Q — выделевшееся количество теплоты.
Тогда Q = Eк1 - Ек2 = (m*v
²)/2 - (m*v
²)/2, где m — масса пули, v — скорость пули
Q=(m*320²)/2 - (m*220²)/2 = 51 200*m - 24 200*m = 27 000*m (не можем подставить массу пули, т. к. она нам не дана)
В условии сказано, что на нагревание пули пошло только 80% выделившейся теплоты, а именно
Q(нагревания) = Q*0,8 = 21 600*m
Известно, что
Q(нагревания) = c*m*ΔT, где с — удельная теплоёмкость материала, m — масса, ΔT — искомое изменение температуры.
Выразим из этой формулы изменение температуры:
ΔT = Q(нагревания)/(с*m) = 21 600*m/c*m = 21 600/c (при делении масса сократилась)
Из специальной таблицы найдём, что уделтная теплоёмкость меди с равна 400 (Дж/(кг*°С). Подставив это значение в формулу, получим
ΔТ = 21 600/400 = 54 (°С)
ответ: на 54°С