Стальной шар массой 5 кг,упав с некоторой высоты на поверхность земли,нагрелся на 0,2 градуса.На сколько...

Для решения этой задачи необходимо использовать понятие изменения внутренней энергии в результате изменения температуры. Внутренняя энергия тела связана с его температурой и может быть изменена при поглощении или выделении тепла.

Формула для изменения внутренней энергии, связанной с изменением температуры, выражается как:

[ \Delta U = mc\Delta T ]

где:

• (\Delta U) — изменение внутренней энергии,
• (m) — масса тела,
• (c) — удельная теплоёмкость материала,
• (\Delta T) — изменение температуры.

Для стали удельная теплоёмкость (c) составляет примерно (460 \, \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)}).

Подставим известные значения в формулу:

[ \Delta U = 5 \, \text{кг} \times 460 \, \text{Дж/(кг}\cdot\text{°C)} \times 0.2 \, \text{°C} ]

Рассчитаем:

[ \Delta U = 5 \times 460 \times 0.2 = 460 \, \text{Дж} ]

Таким образом, внутренняя энергия стального шара увеличилась на 460 Джоулей. Это увеличение произошло за счёт преобразования потенциальной энергии, приобретённой шаром при падении, в тепловую энергию, что привело к нагреву шара.

Для рассчета изменения внутренней энергии шара воспользуемся формулой:

ΔU = mcΔΤ,

где ΔU - изменение внутренней энергии, m - масса шара, c - удельная теплоемкость материала (для стали примем c = 450 Дж/(кг·°C)), ΔΤ - изменение температуры.

Подставляем известные значения:

ΔU = 5 кг 450 Дж/(кг·°C) 0,2 °C = 450 Дж.

Таким образом, изменение внутренней энергии шара составляет 450 Дж.

Изменение внутренней энергии земли и воздуха при этом пренебрежем, так как их массы и изменения температуры будут незначительны по сравнению с шаром.