На яку температуру нагрілося сталеве свердло масою 100г, якщо під час свердління отвору в сталевій деталі двигун електродриля виконав роботу 90 кдж, і на нагрівання свердла було витрачено 2,5% цієї енергії?
Ответ:
1. Формула для расчета тепловой энергии:
Q = m * c * ΔT,
где Q — тепловая энергия (в кДж),
m — масса сверла (в г),
c — удельная теплоемкость стали (в кДж/г °C),
ΔT — изменение температуры (в °C).
2. Формула для расчета работы:
W = F * s,
где W — работа (в кДж),
F — сила (в Н),
s — путь (в м).
Дано:
масса сверла (m) = 100 г,
работа (W) = 90 кДж,
потери энергии на нагрев сверла (2,5% от работы) = 0,025 * W.
1. Расчет потерь энергии на нагрев сверла:
потери на нагрев сверла = 0,025 * 90 кДж = 2,25 кДж.
2. Расчет тепловой энергии, переданной сверлу:
тепловая энергия = работа — потери на нагрев сверла = 90 кДж — 2,25 кДж = 87,75 кДж.
3. Расчет изменения температуры:
тепловая энергия = m * c * ΔT,
ΔT = тепловая энергия / (m * c).
Для того чтобы рассчитать ΔT, нужно знать значение удельной теплоемкости стали (c). Для обычной стали это значение примерно составляет 0,5 кДж/г °C.
ΔT = 87,75 кДж / (100 г * 0,5 кДж/г °C) = 175 °C.
Ответ: Стальное сверло нагрелось на 175 °C.