Вопрос задан 15.03.2025 в 15:45. Предмет Физика. Спрашивает Луцько Христина.

Этажа. Его масса равна 50 г, удельная теплоёмкость пластилина — 2.5 кДж/кг·°C. 1 этаж = 3 м. Считая, что вся кинетическая энергия во время удара перешла во внутреннюю, определи, на сколько градусов нагрелся кусок пластилина.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шарипбаева Айзат.

Для решения задачи нужно определить, на сколько градусов нагреется кусок пластилина, если вся его кинетическая энергия при падении с высоты перешла во внутреннюю энергию, а следовательно — в нагревание.


Дано:

  • Масса пластилина: m=50г=0,05кгm = 50 \, \text{г} = 0{,}05 \, \text{кг}
  • Удельная теплоёмкость пластилина: c=2,5кДж/(кг°C)=2500Дж/(кг°C)c = 2{,}5 \, \text{кДж/(кг} \cdot \degree\text{C)} = 2500 \, \text{Дж/(кг} \cdot \degree\text{C)}
  • Высота одного этажа: h=3мh = 3 \, \text{м}
  • Число этажей: n=1n = 1

Высота, с которой падает пластилин: H=nh=13=3мH = n \cdot h = 1 \cdot 3 = 3 \, \text{м}.


Формулы:

  1. Потенциальная энергия на высоте HH:
Ep=mgHE_p = m \cdot g \cdot H

где g=9,8м/с2g = 9{,}8 \, \text{м/с}^2 — ускорение свободного падения.

  1. Кинетическая энергия при ударе (равна потенциальной на старте, так как энергия сохраняется):
Ek=EpE_k = E_p
  1. Количество теплоты, необходимое для нагрева пластилина:
Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

Так как вся энергия перешла в нагревание, то Q=EkQ = E_k. Отсюда:

mcΔT=mgHm \cdot c \cdot \Delta T = m \cdot g \cdot H

Сокращаем mm (так как масса входит в обе части уравнения):

ΔT=gHc\Delta T = \frac{g \cdot H}{c}

Подставляем значения:

ΔT=9,832500\Delta T = \frac{9{,}8 \cdot 3}{2500}

Вычисления:

  1. Числитель: 9,83=29,4Дж/кг9{,}8 \cdot 3 = 29{,}4 \, \text{Дж/кг}.
  2. Делим на c=2500Дж/(кг°C)c = 2500 \, \text{Дж/(кг} \cdot \degree\text{C)}:
ΔT=29,425000,01176°C.\Delta T = \frac{29{,}4}{2500} \approx 0{,}01176 \, \degree\text{C}.

Ответ:

Кусок пластилина нагреется приблизительно на 0,012°C0{,}012 \, \degree\text{C}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос