Условие задачи:
Стальной шар падает с высоты 15 м. При ударе о землю вся накопленная им энергия превращается в тепло. На сколько градусов повысится температура шара?
Задача №5.3.1 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(h=15\) м, \(\Delta t-?\)
Решение задачи:
В условии задачи не говорится о потерях энергии, поэтому согласно закону сохранения энергии (ЗСЭ) потенциальная энергия шара на высоте \(h\) перейдёт во внутреннюю энергию при ударе о землю. Хотя, если быть точнее, потенциальная энергия сначала полностью перейдёт в кинетическую энергию (перед ударом о землю), а последняя при ударе пойдёт на изменение внутренней энергии.
\[mgh = cm\Delta t\]
\[gh = c\Delta t\]
В это равенстве \(c\) — удельная теплоёмкость стали, равная 460 Дж/(кг·°C).
\[\Delta t = \frac{{gh}}{c}\]
Посчитаем численный ответ к задаче:
\[\Delta t = \frac{{10 \cdot 15}}{{460}} = 0,33^\circ\;C = 0,33\;К\]
Ответ: 0,33 К.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
5.2.38 В сосуд с водой объемом 0,25 л при 20 C поместили 50 г расплавленного свинца
5.3.2 Многократное перегибание алюминиевой проволоки массой 2 г нагревает её на 40 C
5.3.3 На сколько температура воды у основания водопада с высотой 20 м больше
Разве не 0,33∘C=273,33∘К ?
Нам нужно изменение температуры следовательно 0,33∘C=0,33К
Нет, изменение температуры в обоих шкалах выражается одинаковым числом. Много раз это объяснял, повторяю ещё.
Например, у Вас есть вода при 0° С (273 К). Вы нагреваете её до 100° С (373 К). Очевидно, что изменение температуры равно 100° С (100 К). Изменение температуры (!) одинаково и в шкале Цельсия, и в шкале Кельвина.
Удельная теплоемкость стали равна 500 Дж/(кг·°C), а не 460 Дж/(кг·°C)
Я пользуюсь справочными таблицами в конце указанного сборника, там приведено значение 460 Дж/(кг·°C).