Уточнение деталей вопроса

На сколько градусов нагреется кусок свинца, если он упадёт на стальную плиту с высоты h = 126 м? Принять, что Q = 0,8 всей кинетической

Ответ на вопрос

энергии куска свинца перейдет во внутреннюю энергию тела.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться законом сохранения энергии. При падении куска свинца на стальную плиту происходит превращение кинетической энергии внутренней энергии тела, что приводит к его нагреванию.

Из закона сохранения энергии следует, что кинетическая энергия куска свинца равна работе силы тяжести при его падении на высоту h:

Eк = mgh,

где m — масса куска свинца, g — ускорение свободного падения, h — высота падения.

Для расчета изменения температуры куска свинца необходимо воспользоваться формулой теплового баланса:

Q = mcΔT,

где Q — количество теплоты, необходимое для нагревания куска свинца, m — масса куска свинца, c — удельная теплоемкость материала, ΔT — изменение температуры.

Удельная теплоемкость свинца составляет c = 0,13 Дж/(град*с), а масса куска свинца не указана в условии задачи. Однако, можно воспользоваться плотностью свинца, которая составляет ρ = 11,3 г/см³. Тогда масса куска свинца будет равна:

m = ρV,

где V — объем куска свинца.

Объем куска свинца можно вычислить, зная его размеры. Однако, в условии задачи размеры куска свинца не указаны. Поэтому, для упрощения расчетов, можно предположить, что кусок свинца имеет форму шара с диаметром 5 см. Тогда его объем будет равен:

V = (4/3)πr³ = (4/3)π(2,5 см)³ = 65,4 см³ = 0,0654 л.

Теперь можно вычислить массу куска свинца:

m = ρV = 11,3 г/см³ * 0,0654 л = 0,73 кг.

Таким образом, масса куска свинца составляет 0,73 кг.

Возвращаясь к формуле теплового баланса, можно выразить изменение температуры куска свинца:

ΔT = Q/(mc).

Количество теплоты Q равно 0,8 от кинетической энергии куска свинца:

Q = 0,8Eк = 0,8 * 0,73 кг * 9,81 м/с² * 126 м = 715 Дж.

Тогда изменение температуры куска свинца будет равно:

ΔT = 715 Дж/(0,73 кг * 0,13 Дж/(град*с)) = 73 градуса Цельсия.

Таким образом, кусок свинца нагреется на 73 градуса Цельсия при падении на стальную плиту с высоты 126 м.