На скільки нагріється при штампуванні сталева деталь масою 1кг від удару молота масою 100кг, якщо швидкість молота в момент удару 20м/с, а на нагрівання деталі йде 40% його енергії?
Ответы
Объяснение:
Для розв'язання цієї задачі використовуємо закон збереження енергії: енергія удару молота дорівнює енергії нагрівання деталі.
Енергія удару молота може бути знайдена за формулою кінетичної енергії:
Ek = (mv^2)/2,
де m - маса молота, v - швидкість молота.
Таким чином, енергія удару молота дорівнює:
Ek = (100 кг) * (20 м/с)^2 / 2 = 200 000 Дж.
40% цієї енергії піде на нагрівання деталі:
Eh = 0,4 * 200 000 Дж = 80 000 Дж.
Тепло, необхідне для нагрівання деталі, можна знайти за формулою:
Q = mcΔT,
де m - маса деталі, c - її теплоємність, ΔT - зміна температури.
Підставляємо відомі значення:
80 000 Дж = (1 кг) * c * ΔT.
Теплоємність сталі становить близько 500 Дж/(кг·°C). Таким чином, знаходимо зміну температури:
ΔT = 80 000 Дж / (1 кг * 500 Дж/(кг·°C)) = 160 °C.
Отже, деталь нагріється на 160 °C.