Складання рівняння теплового балансу 1 Свинцева куля, що рухається зі швидкістю 430м/с, пробиває стінку так, що
швидкість кулі зменшується до 200м/с. Яка частина кулі при цьому
розплавиться? Початкова температура кулі 50 0 С. На нагрівання кулі
витрачається 50% її кінетичної енергії.
1. Які перетворення теплоти та агрегатних станів відбуваються в даному
випадку?
2. Запишіть та розшифруйте формули для розрахунку кількостей теплоти.
3. Знайдіть в таблицях та запишіть потрібні довідкові величини.
4. Складіть рівняння теплового балансу для даної задачі.
5. Розв’яжіть отримане рівняння в загальному випадку.
6. Перевірте по одиницях розрахункову формулу.
7. Виконайте обчислення та проаналізуйте результат.

👇

Открыть все ответы

Ответ:

Мaрсс

24.02.2023

Настоящий задачник по молекулярной физике и термодинамике является второй частью учебного пособия, в котором собраны задачи, предлагавшиеся в течение ряда лет на проводимой в МИФИ Всероссийской олимпиаде Федерального

агентства по атомной энергии и на вступительных экзаменах в МИФИ. Большинство задач снабжено подробными решениями. В начале каждой главы приведено

краткое теоретическое введение и рассмотрены характерные примеры решения

задач. Последняя глава посвящена разбору олимпиадных задач повышенной трудности.

Предназначено для поступающих в МИФИ и физико-математические лицеи

при МИФИ, а также может быть использовано студентами младших курсов и

слушателями всех форм подготовительного обучения.

4,8(42 оценок)

Ответ:

adobycina43

24.02.2023

Движение тела можно разделить на фазу равномерно замедленного и фазу равномерно ускоренного движения. В первой фазе, начав движение со скоростью v0, тело проделывает путь

$s_1 = -\frac{a_1}{2} t_1^2 + v_0 t_1$

Ко времени t1 происходит остановка тела, т.е.

v_0 - a_1 t_1 = 0

Соответственно,

$t_1 = \frac{v_0}{a_1}$

и

$s_1 = -\frac{v_0^2}{2 a_1} + \frac{v_0^2}{a_1} = \frac{v_0^2}{2 a_1}$

Во второй фазе тело проделывает путь

$s_2 = \frac{a_2}{2} t_2^2$ ,

набрав при этом скорость

$v_2 = a_2 t_2 = \frac{v_0}{2}$

Соответственно,

$t_2 = \frac{v_0}{2 a_2}$

и

$s_2 = \frac{v_0^2}{8 a_2}$

Поскольку тело возвращается в исходную точку, s1 = s2, следовательно, имеем

$\frac{v_0^2}{2 a_1} = \frac{v_0^2}{8 a_2}$

a_1 = 4 a_2

Ускорение, с которым движется тело, зависит от суммы сил, действующих на него:

$a = \frac{F}{m}$ .

Поскольку масса одна и та же, из предыдущей формулы следует, что

F_1 = 4 F_2

F складывается из векторов компоненты силы тяжести, параллельной поверхности, Fp и силы трения f. При этом

$F_p = F_g \sin \theta = m g \sin \theta$ ,

а f по закону Амонтона-Кулона

$f = \mu N = \mu m g \cos \theta$

Однако в первой фазе сила трения действует в том же направлении, что и Fp, так как тело движется против Fp, а во второй фазе -- в противоположном. Соответственно, в первой фазе модуль вектора F равен сумме этих двух сил, а во второй -- их разности. Таким образом,

F_p + f = 4 (F_p - f)