Какое будет изменение температуры напильника после выполнения 5 движений стальным напильником массой 200 г? При каждом

  • 63
Какое будет изменение температуры напильника после выполнения 5 движений стальным напильником массой 200 г? При каждом движении рабочий прикладывал силу в 60 Н и перемещал напильник со средней скоростью 20 см/с. Известно, что на нагревание напильника ушло 60% от общей механической энергии рабочего. Удельная теплоемкость стали составляет 460 Дж/кг°C.
Вечный_Странник
3
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для расчета изменения температуры тела:

ΔQ=mcΔT,

где ΔQ - изменение теплоты, m - масса тела, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала найдем общую механическую работу рабочего, используя формулу для расчета работы:

A=Fs,

где A - работа, F - сила, s - путь.

Путь равен произведению скорости на время:

s=vt.

В данной задаче скорость равна 20 см/с, а время равно количеству движений напильником. По условию, напильник был перемещен 5 раз.

Теперь мы можем найти работу:

A=Fs=60Н20см/с5=6000Нсм=6000дж.

Зная, что на нагревание напильника ушло 60% от общей механической энергии рабочего, мы можем найти изменение теплоты:

ΔQ=0.6A=0.66000дж=3600дж.

Теперь мы можем найти изменение температуры. Подставим известные значения в формулу:

ΔQ=mcΔT.

Раскроем формулу:

ΔT=ΔQmc.

Тогда:

ΔT=3600дж200г460Дж/кг°C=3600дж0.2кг460Дж/кг°C=360092C°39.13C°.

Таким образом, изменение температуры напильника составит около 39.13°C.