Стальной брусок массой 10 кг , взятый при температуре 0 °с, погрузили в сосуд с горячей водой . какое количество теплоты отдала горячая вода , если к моменту установления теплового равновесия температура в сосуде равнялась 50 °с? потерями энергии на нагревание сосуда и окружающего воздуха пренебречь .

Q= cmδt  c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 дж / кг * с ; для стали 500 дж / кг * с > 4200 + 500 =  4700 дж / кг * с )  m - масса ( 10 кг )  δt - разности температур ( 50 с - 0 с = 50 с )  q = 4700 * 10 * 50 = 2350000 дж 

си:       180об/мин=180/60=3об/с

300 об/мин=300/60=5 об/с

1 мин=60с

 

w0=2пv1-начальная угловая скорость

w=2пv2-конечная угловая скорость

e=(w-w0)/t=(2пv2-2пv1)/t=2п(v2-v1)/t=2*3.14(3об/с-5об/с)/60с=-0.2-угловое ускорение  ( смысл отрицательного ускорения состоит в том, что движение замедленное, поэтому проекция ускорения отрицательна)

 

n=300об/мин-180 об/мин=120 оборотов  -число оборотов , сделанных колесом за 1 минуту

 

j=mr(2)-момент инерции

r=корень(j/m)=корень(2/m)=1/4/m--радиус колеса

a=er=1.4e/m=0.2*1.4/m=0.28/m -ускорение

 

 

сила торможения f=ma=0.28m/m=0.28 н

работа силы  a=fs

перемещение s=2пrt/t=2пrn=2*3.14*1.4*2/m=17.584/m  метров

работа a=0.28н*17.584/m=4.9/m

 

к сожалению не дана масса колеса, поэтому в ответе работы силы она присутствует

 

количество теплоты равно кинетической энергии пули по закону сохранения энерии

q=t=mv²/2

кол-во теплоты на нагрев свинца от начальнойтемпературы до температуры плавления

q1=cmδt с=130 дж/кг - удельная теплоемкость свинца

t=327-температура плавления

на расплавление потратится q2=q-q1

q2=m1λ   λ=25 кдж/кг-удельная теплота плавления свинца

m1=(q-q1)/λ=[mv²/2-cmδt]/λ

тогда расплавится n=m1/m=[v²/2-cδt]/λ=(350²/2-130*(327-27))/25000=0.89

расплавится0,89 часть пули