При ковке каждого из двух стержней массой 1кг- медного и золотого-совершается работа 10кДж. Какой из стержней нагреется сильнее и на сколько? Считать, что потерь энергии нет.
Ответы
Відповідь:Работа, совершаемая при ковке стержня, преобразуется во внутреннюю энергию стержня и используется для нагрева его. Внутренняя энергия стержня можно выразить через формулу:
�
=
�
�
Δ
�
Q=mcΔT
где
�
Q - тепло, переданное стержню (в джоулях),
�
m - масса стержня (в килограммах),
�
c - удельная теплоемкость материала (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
Δ
�
ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
Удельные теплоемкости для меди и золота примерно равны:
Для меди
�
меди
≈
385
Дж/кг/°C
c
меди
≈385Дж/кг/°C
Для золота
�
золота
≈
129
Дж/кг/°C
c
золота
≈129Дж/кг/°C
Используем формулу для расчета изменения температуры:
Δ
�
=
�
�
�
ΔT=
mc
Q
Для каждого стержня, работа
�
=
10
кДж
=
10000
Дж
W=10кДж=10000Дж.
Для медного стержня:
Δ
�
меди
=
10000
Дж
1
кг
×
385
Дж/кг/°C
≈
25.97
°C
ΔT
меди
=
1кг×385Дж/кг/°C
10000Дж
≈25.97°C
Для золотого стержня:
Δ
�
золота
=
10000
Дж
1
кг
×
129
Дж/кг/°C
≈
77.52
°C
ΔT
золота
=
1кг×129Дж/кг/°C
10000Дж
≈77.52°C
Таким образом, золотой стержень нагреется на 77.52 °C, в то время как медный стержень нагреется всего на 25.97 °C.
Пояснення: да