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

Вечный_Странник

3

Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу для расчета изменения температуры тела:

$\mathrm{\Delta }Q=mc\mathrm{\Delta }T$,

где $\mathrm{\Delta }Q$ - изменение теплоты, $m$ - масса тела, $c$ - удельная теплоемкость вещества, $\mathrm{\Delta }T$ - 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:

$s=v\cdot t$.

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:

$A=F\cdot s=60Н\cdot 20см/с\cdot 5=6000Н\cdot см=6000дж$.

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

$\mathrm{\Delta }Q=0.6\cdot A=0.6\cdot 6000дж=3600дж$.

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

$\mathrm{\Delta }Q=mc\mathrm{\Delta }T$.

Раскроем формулу:

$\mathrm{\Delta }T=\frac{\mathrm{\Delta }Q}{mc}$.

Тогда:

$\mathrm{\Delta }T=\frac{3600дж}{200г\cdot 460Дж/кг°C}=\frac{3600дж}{0.2кг\cdot 460Дж/кг°C}=\frac{3600}{92}C°\approx 39.13C°$.

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