Свинцовая пуля, летящая горизонтально со скоростью 310 м/с, попадает в мишень и наполовину расплавляется. Какова начальная температура пули? Удельная теплоемкость свинца составляет 130 Дж/кг*С, температура плавления - 327 С, удельная теплота плавления - 22,5 кДж/кг. Помогите ПОЖАЛУЙСТА.

Физика 9 класс Тепловые явления свинцовая пуля начальная температура удельная теплоёмкость температура плавления удельная теплота плавления физика 9 класс задачи по физике теплота Энергия механика Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть, как кинетическая энергия пули преобразуется в теплоту, которая затем нагревает пулю и расплавляет её наполовину.

Шаг 1: Найдем кинетическую энергию пули.

• Кинетическая энергия (K) рассчитывается по формуле: K = (m * v^2) / 2, где:
• m - масса пули (в кг),
• v - скорость пули (в м/с).

Поскольку масса пули в задаче не указана, мы оставим её как переменную m.

Шаг 2: Определим количество теплоты, необходимое для нагрева пули до температуры плавления и для её плавления.

• Количество теплоты для нагрева пули до температуры плавления (Q1) можно рассчитать по формуле: Q1 = m * c * (Tплавления - Tначальная), где:
• c - удельная теплоемкость свинца (130 Дж/кг*С),
• Tплавления - температура плавления свинца (327 °C),
• Tначальная - начальная температура пули.
• Количество теплоты для плавления половины пули (Q2) рассчитывается по формуле: Q2 = (m/2) * L, где:
• L - удельная теплота плавления свинца (22,5 кДж/кг = 22500 Дж/кг).

Шаг 3: Составим уравнение для равенства кинетической энергии и суммы теплоты, необходимой для нагрева и плавления пули.

Кинетическая энергия равна сумме теплоты:

K = Q1 + Q2.

Подставим выражения для Q1 и Q2:

(m * v^2) / 2 = m * c * (Tплавления - Tначальная) + (m/2) * L.

Шаг 4: Упростим уравнение, разделив его на массу пули (m):

(v^2) / 2 = c * (Tплавения - Tначальная) + (1/2) * L.

Шаг 5: Подставим известные значения:

• v = 310 м/с,
• c = 130 Дж/кг*С,
• Tплавления = 327 °C,
• L = 22500 Дж/кг.

Теперь у нас есть:

(310^2) / 2 = 130 * (327 - Tначальная) + (1/2) * 22500.

Шаг 6: Вычислим левую часть уравнения:

(310^2) / 2 = 96100 / 2 = 48050 Дж.

Шаг 7: Подставим это значение в уравнение:

48050 = 130 * (327 - Tначальная) + 11250.

Шаг 8: Упростим уравнение:

48050 - 11250 = 130 * (327 - Tначальная),

36800 = 130 * (327 - Tначальная).

Шаг 9: Разделим обе стороны на 130:

36800 / 130 = 327 - Tначальная.

Тогда:

283.08 = 327 - Tначальная.

Шаг 10: Найдем Tначальная:

Tначальная = 327 - 283.08 = 43.92 °C.

Ответ: Начальная температура пули составляет примерно 43.92 °C.