Металлический шар массой M1= 4 кг упал с высоты h=26м на свинцовую пластину массой m2=1кг и остановился. какие превращения и переходы энергии приютом происходят? на сколько градусов нагрелась пластина,если на ее нагревание пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? начальная скорость шара равна 0
В данной ситуации происходят следующие превращения и переходы энергии:
При падении шара с высоты происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую энергию.
При столкновении шара с пластиной происходит преобразование кинетической энергии шара во внутреннюю энергию пластины и в теплоту.
Часть выделившейся при ударе теплоты направляется на нагревание пластины.
Для определения насколько градусов нагрелась пластина, необходимо воспользоваться законом сохранения энергии.
Изначально вся потенциальная энергия шара при его падении превратилась во внутреннюю энергию пластины и теплоту:
M1 * g * h = (M1 + m2) * c * ΔT + Q
где M1 - масса шара, g - ускорение свободного падения, h - высота падения шара, m2 - масса пластины, c - удельная теплоемкость пластины, ΔT - изменение температуры пластины, Q - количество выделившегося при ударе тепла.
Известно, что 80% выделившегося тепла используется на нагревание пластины. Значит, 0.8Q = (M1 + m2) * c * ΔT.
Масса шара: M1 = 4 кг Высота падения: h = 26 м Масса пластины: m2 = 1 кг Удельная теплоемкость пластины: c = ? Количество выделившегося тепла: Q = ?
Чтобы решить данную систему уравнений, необходимо знать значение удельной теплоемкости пластины и количество выделенного тепла.
