На сколько градусов нагреется кусок свинца массой 2 кг при падении на землю с высоты 21,3 м, если вся механическая энергия свинца превратиться в его внутреннюю энергию?

m = 2 кг.

h = 21,3 м.

g = 10 м/с².

C = 140 Дж/кг*°C.

Е = Q.

Δt - ?

В начале падения полная механическая энергия тела состоит только из потенциальной энергии Е = Еп. Значение потенциальной энергии выразим формулой: Еп = m * g * h, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения.

Количество тепловой энергии, которая идёт на нагревание свинцового шарика, выразим формулой: Q = C * m * Δt, где C - удельная теплоёмкость свинца, m - масса шарика, Δt - изменение его температуры.

Так как по условию задачи Е = Q, то m * g * h = C * m * Δt.

Δt = m * g * h / C * m = g * h / C.

Δt = 10 м/с² * 21,3 м / 140 Дж/кг*°C = 1,5 °C.

Ответ: температура шарика увеличится на Δt = 1,5 °C.