Zamiana energii mechanicznej w ciepło

Z jakiej wysokości należałoby puścić żelazną kulkę, tak aby ten kawałek żelaza ogrzał się przy uderzeniu z ziemią o 10K. Do obliczeń należy przyjąć, że 80% energi mechanicznej zostaje zamieniona w ciepło oraz że ciepło właściwe żelaza wynosi 452J/kgK.

Szkoła Podstawowa Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Justyna Ekspert eSzkola.pl

18.05.2020 09:51

Dane i szukane z zadania:

$c_{Fe}=452 \frac{J}{kgK}$

$\Delta T=10K$

$g=10 \frac{m}{s^2}$

$h=?$

Energię, która zostaje przekazana żelaznej kulce możemy zapisać:

$Q=mc_{Fe} \Delta T$

Wiemy, że skoro 80% energii mechanicznej jest zamieniana w ciepło to:

$Q=80% \Delta E_p$

Zmianę energii potencjalnej zapisujemy:

$\Delta E_p=mg \Delta h$

$Q=80% mg \Delta h$

$mc_{Fe} \Delta T=80% mg \Delta h$

przekształcamy wzór, tak aby otrzymać Δh:

$\Delta h= \frac{mc_{Fe} \Delta T}{80% mg}$

$\Delta h= \frac{c_{Fe} \Delta T}{80% g}$

$\Delta h= \frac{c_{Fe} \Delta T}{ \frac{80}{100} g}$

$\Delta h= \frac{100c_{Fe} \Delta T}{80 g}$

podstawiamy dane z zadania:

$\Delta h= \frac{100*452 \frac{J}{kgK} *10K}{80*10 \frac{m}{s^2} }$

$\Delta h= \frac{452 \frac{J}{kgK} *10K}{8 \frac{m}{s^2} }$

$\Delta h= \frac{4520 \frac{J}{kg}}{8 \frac{m}{s^2} }$

$\Delta h=565m$

Δh jest równa różnicy szukanej wysokości, z jakiej spadła ta kulka i poziomu odniesienia zwiazanego z podłożem, w naszym przypadku kulka uderza o ziemię, czyli Δh=h.

Odp. Szukana wysokość to 565m.

Dzięki! 0

Znasz odpowiedź na to pytanie?

Wszystkie odpowiedzi (0)

Zamiana energii mechanicznej w ciepło

Odpowiedź eSzkola.pl

Rozwiąż również: