С какой скоростью свинцовая пуля должна удариться о преграду, чтобы она расплавилась, если при ударе вся ее кинетическая энергия пошла на плавление? Начальная температура пули 27 градусов Цельсия, температура плавления 327 градусов, удельная теплоемкость свинца 130 Дж/кг К, удельная теплота плавления свинца 25 кДж/кг. если можно то и дано напишите

Legend1111111 Legend1111111    1   30.03.2022 04:14    3

Ответы
poiu123 poiu123  26.01.2024 16:40
Дано:
Масса пули (m) = [не указана в задании]
Начальная температура пули (T₁) = 27 градусов Цельсия
Температура плавления свинца (T₂) = 327 градусов Цельсия
Удельная теплоемкость свинца (c) = 130 Дж/кг К
Удельная теплота плавления свинца (L) = 25 кДж/кг = 25 000 Дж/кг

Нам нужно найти скорость пули перед ударом о преграду, чтобы она расплавилась.

Шаг 1: Найдем изменение температуры пули:
ΔT = T₂ - T₁ = 327 - 27 = 300 градусов Цельсия

Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты (Q), необходимое для нагревания пули до температуры плавления:
Q = m * c * ΔT

Шаг 3: Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления пули:
Q_плавления = m * L

Шаг 4: Суммарное количество теплоты (Q_суммарное), необходимое для нагревания и плавления пули, равно кинетической энергии пули:
Q_суммарное = Q + Q_плавления

Шаг 5: Кинетическая энергия пули равна (по определению):
K = (1/2) * m * v², где v - скорость пули

Шаг 6: Уравняем суммарное количество теплоты и кинетическую энергию для нахождения скорости пули:
Q_суммарное = K
Q + Q_плавления = (1/2) * m * v²

Шаг 7: Подставим значения:
m * c * ΔT + m * L = (1/2) * m * v²

Шаг 8: Упростим и сократим m:
c * ΔT + L = (1/2) * v²

Шаг 9: Перенесем все в одну часть уравнения:
(1/2) * v² - c * ΔT - L = 0

Шаг 10: Решим получившееся квадратное уравнение относительно v:
(1/2) * v² - c * ΔT - L = 0

Решение этого уравнения даст нам скорость пули, при которой она ударится о преграду и расплавится. Пожалуйста, обратитесь к учителю математики для решения этого уравнения или воспользуйтесь онлайн-калькулятором для нахождения решений квадратных уравнений.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика