Определите высоту h, с которой должна упасть свинцовая дробинка, чтобы нагреться на ∆t = 1,0 °C. считайте, что вся механическая энергия дробинки пошла на ее нагревание. Удельная теплоемкость свинца c = 0,13 кДж/кг*°C, g = 10 m/c²
Ответы
Ответ:
Для визначення висоти, з якої має впасти свинцева дробинка, щоб нагрітися на задану температуру, ми можемо використовувати принципи збереження енергії.
Механічна енергія дорівнює потенційній енергії:
Механічна енергія = Потенційна енергія
Еквівалентність між механічною енергією та потенційною енергією:
m * g * h = m * c * Δt
де:
- m - маса свинцевої дробинки (в кілограмах)
- g - прискорення вільного падіння (м/с²)
- h - висота падіння (в метрах)
- c - удельна теплоемкість свинця (в кДж/кг*°C)
- Δt - зміна температури (в °C)
Ми можемо виразити h:
h = (m * c * Δt) / (m * g)
Підставляючи відомі значення, ми отримаємо висоту:
h = (0.13 кДж/кг*°C * 1,0 °C) / (10 м/с²) = 0.013 м або 13 мм
Отже, свинцева дробинка повинна впасти з висоти приблизно 13 мм, щоб нагрітися на 1,0 °C за умов, що всієї її механічної енергії вистачить на нагрівання.