Вопрос задан 20.07.2026 в 06:09. Предмет Физика. Спрашивает Зуева Валерия.

Железный метеорит массой 80 кг при температуре 39°С влетает со скоростью 1400 м/с в атмосферу. Считая, что на нагревание и плавление метеорита идёт 80% его кинетической энергии, определите, какая масса метеорита расплавится. Температура плавления железа 1539°С, удельная теплота плавления железа 270 кДж/кг.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Козлова Анастасия.

80% кинетической энергии метеорита идёт на его нагревание и плавление:

Q=0,8Ek=0,8mv22Q=0{,}8E_k=0{,}8\cdot\frac{mv^2}{2} Q=0,880140022=62720000 Дж=62,72 МДж.Q=0{,}8\cdot\frac{80\cdot 1400^2}{2} =62\,720\,000\ \text{Дж}=62{,}72\ \text{МДж}.

Сначала весь метеорит должен нагреться от 39C39^\circ\text{C} до температуры плавления железа 1539C1539^\circ\text{C}.

ΔT=153939=1500C.\Delta T=1539-39=1500^\circ\text{C}.

Берём удельную теплоёмкость железа:

c460 Дж/(кгC).c\approx 460\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}.

Теплота, необходимая для нагревания всего метеорита:

Q1=mcΔTQ_1=mc\Delta T Q1=804601500=55200000 Дж=55,2 МДж.Q_1=80\cdot460\cdot1500=55\,200\,000\ \text{Дж}=55{,}2\ \text{МДж}.

На плавление останется:

Q2=62,7255,2=7,52 МДжQ_2=62{,}72-55{,}2=7{,}52\ \text{МДж} Q2=7520000 Дж.Q_2=7\,520\,000\ \text{Дж}.

Масса расплавившегося железа определяется по формуле:

mпл=Q2λ,m_{\text{пл}}=\frac{Q_2}{\lambda},

где λ=270 кДж/кг=270000 Дж/кг\lambda=270\ \text{кДж/кг}=270\,000\ \text{Дж/кг}.

mпл=752000027000027,9 кг.m_{\text{пл}}=\frac{7\,520\,000}{270\,000}\approx27{,}9\ \text{кг}.

Следовательно, расплавится примерно

28 кг\boxed{28\ \text{кг}}

метеорита.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос