Question

При какой скорости свинцовая пуля,ударившись о перегородку,расплатиться?
Температура пули до удара 303 К.Считать что при ударе 48,8% механической энергии пули идет на изменение ее внутренней энергии.Температура плавления свинца 603 К,удельная теплота плавления свинца 2,5×10(4) Дж/кг,удельная теплоемкость свинца 120 Дж/(кг×К)

Answer 1

Пусть v - искомая скорость пули, m - её масса. Кинетическая энергия пули E=m*v²/2 Дж. По условию, при ударе пули о перегородку выделяется количество теплоты Q=0,488*E=0,244*m*v² Дж. Для того, чтобы расплавить пулю, её надо сначала нагреть до температуры плавления. Для этого требуется количество теплоты Q1=120*m*(603-303)=36000*m Дж. Затем пуля начинает плавиться, на её расплавление необходимо количество теплоты Q2=25000*m Дж. Таким образом, для расплавления пуля должна иметь минимальную скорость, определяемую условием Q=Q1+Q2. Отсюда следует уравнение 0,244*m*v²=36000*m+25000*m, или 0,244*v²=61000. Отсюда v²=61000/0,244=250000 м²/с² и v=√250000=500 м/с. Ответ: при скорости 500 м/с.