Температура свинцового шара 300 к. с какой высоты должен упасть шар, чтобы при ударе об землю он расплавился? считать, что 80 % потенциальной энергии тела превращается в теплоту
С = 140 Дж/(кг град) - удельная теплоёмкость свинца Т₁ = 300 К - начальная температура свинца Т₂ = 600 К - температура плавления свинца ΔТ = 300 К - необходимый нагрев свинца λ = 24300 Дж/кг - удельная теплота плавления свинца
Q = m(CΔT + λ) - энергия, необходимая для полного расплавления свинца E = mv²/2 - кинетическая энергия шара h = v²/2g - высота, с которой должен упасть груз, чтобы достичь скорости v в конце падения (в отсутствии сопротивления воздуха) Е = 2mgh/2 = mgh η = 0.8 - доля механической энергии, переходящая в тепло при ударе шара о грунт Уравнение энергетического баланса ηE = Q позволяет составить уравнение, из которого можно получить искомую величину h: ηmgh = m(CΔT + λ) откуда искомая высота равна: h = (CΔT + λ)/ηg = (140·300 + 24300)/8 = 8287 м (8,3 км)
А) Если конденсатор сначала заряжают, а затем отключают от источника напряжения, то неизменным остается заряд q на обкладках, а при увеличении втрое расстояния изменяется емкость С и напряжение U на нем. Соответственно энергия W=q^2/2C. Так как емкость С=eS/d, C1=eS/d, C2=eS/3d =C1/3, то W2=3W1. б) Если конденсатор остается подключенным, то у такого конденсатора изменяется вследствие увеличении расстояния его емкость С2=C1/3 и заряд на обкладках q=C*U. U естественно остается тем же, а q2=C2*U=C1*U/3. W2=q2^2/2C2=3(C1*U)^2/9*2*C1=(C1*U)^2/6*C1=C*U^2/6=W1/3, W1=C*U^2/2.
Дано: m1=1kg t1=0 C q = 4,4* Дж/кг λ = 3,4* Дж/кг L = 2,3* Дж/кг Найти: m2 - ? масса газа для плавления льда m2 - ? для кипения воды Решение: Qгаз=qm2 (теплота сгорания газа) Qлед=λm1 (теплота плавления льда) По закону сохранения энергии: qm2=λm1 Отсюда, получаем: m2= λm1/q Масса газа для плавления льда = 7 граммов газа Qвода=сm1Δt (теплота нагревания до 100 градусов) Qгаз=Lm1 (теплота испарения воды) Qсгорания газа=Qнагревания воды qm2=сm1Δt Отсюда, получаем: m2=(сm1(100-0))/q=4200*1*100/4.4* = 10 Масса газа для испарения килограмма воды = 10 грамм ответ: 7 граммов газа, чтобы расплавить кг льда и увеличить на 10, чтобы испарить растаявший лед.
Дж/кг 
Дж/кг 
Дж/кг 
= 10 
Т₁ = 300 К - начальная температура свинца
Т₂ = 600 К - температура плавления свинца
ΔТ = 300 К - необходимый нагрев свинца
λ = 24300 Дж/кг - удельная теплота плавления свинца
Q = m(CΔT + λ) - энергия, необходимая для полного расплавления свинца
E = mv²/2 - кинетическая энергия шара
h = v²/2g - высота, с которой должен упасть груз, чтобы достичь скорости v в конце падения (в отсутствии сопротивления воздуха)
Е = 2mgh/2 = mgh
η = 0.8 - доля механической энергии, переходящая в тепло при ударе шара о грунт
Уравнение энергетического баланса
ηE = Q
позволяет составить уравнение, из которого можно получить искомую величину h:
ηmgh = m(CΔT + λ)
откуда искомая высота равна:
h = (CΔT + λ)/ηg = (140·300 + 24300)/8 = 8287 м (8,3 км)