№33735

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах,

Задача в следующих классах: 8 класс

Сложность задачи : 1

Задача встречается в следующей книге: Кирик Л. А. Задачи по физике для профильной школы с примерами решений. 10-11 классы. – 2012.

Условие

Свинцовый шар падает с высоты \(h=30\) м на стальную плиту. На сколько температура шара после удара превышает начальную, если 50% механической энергии переходит во внутреннюю энергию шара? Ответ дать в градусах Цельсия и округлить до сотых.

Ответ

на 1,15

Решение № 33724:

При падении сила тяжести совершает работу \(A=mgh\). Следовательно, потенциальная энергия шара уменьшается на \(mgh\). При повышении температуры шара на \(\Delta t\) его внутренняя энергия увеличивается на \(cm\Delta t\), где \(c\) - удельная теплоемкость свинца. Согласно условию \(cm\Delta t=0,5mgh\), откуда \(\Delta t=0,5gh/c\). Проверка единиц измерения: \(\left [ \Delta t \right ]=\frac{\frac{м}{с^{2}\cdot м}}{\frac{Дж}{кг\cdot ^{\circ}C}}=\frac{\frac{м^{2}}{с^{2}}}{\frac{Н\cdot м}{кг\cdot ^{\circ}C}}=C^{\circ}\). Вычисления: \(\Delta t=\frac{0,5\cdot 9,8\cdot 30}{130}=1,15(^{\circ}C)\).