Какой стержень, медный или золотой, нагреется больше и насколько, если при ковке каждого стержня массой 1кг была

Какой стержень, медный или золотой, нагреется больше и насколько, если при ковке каждого стержня массой 1кг была совершена работа в 10кдж? Учитывать потери энергии.
Zagadochnyy_Magnat

Zagadochnyy_Magnat

Для решения данной задачи, нам необходимо провести анализ и применить определённые физические законы.

Для начала, стоит отметить, что при ковке стержней совершается работа, которая преобразуется во внутреннюю энергию стержня. Чтобы определить, какой стержень нагреется больше, нужно сравнить изменение внутренней энергии для каждого стержня.

Используя закон сохранения энергии, можно записать, что работа \( W \), совершенная при ковке стержня, состоит из энергии нагрева стержня \( Q \) и потери энергии в виде диссипации \( \Delta E_{\text{потери}} \). Таким образом, можно записать следующее уравнение:

\[ W = Q + \Delta E_{\text{потери}} \]

Теперь, найдём выражение для работы \( W \). Зная, что работа равна умножению силы, приложенной к стержню, на расстояние, на котором производится деформация, можно записать следующее:

\[ W = F \cdot s \]

Теперь возьмём условие, что оба стержня имеют массу 1 кг и на каждый из них приложена одинаковая сила. Значит, для обоих стержней работа будет равна 10 кДж.

Поскольку работа равна энергии нагрева \( Q \) плюс потери энергии \( \Delta E_{\text{потери}} \), получаем следующее уравнение:

\[ 10\, \text{кДж} = Q + \Delta E_{\text{потери}} \]

Теперь осталось найти выражение для потери энергии \( \Delta E_{\text{потери}} \), которое можно записать как произведение удельной диссипативной работы \( \varepsilon \) на деформацию стержня \( \Delta s \):

\[ \Delta E_{\text{потери}} = \varepsilon \cdot \Delta s \]

Используя приведённые равенства, можем переписать уравнение в следующем виде:

\[ 10\, \text{кДж} = Q + \varepsilon \cdot \Delta s \]

Теперь проведём оценку для медного и золотого стержней. Золото имеет низкое удельное сопротивление и, следовательно, имеет меньшую диссипативную работу, чем медь. Это означает, что для золотого стержня потери энергии \( \Delta E_{\text{потери}} \) будут меньше.

Таким образом, можно сделать вывод, что золотой стержень нагреется больше, так как он имеет меньшие потери энергии. Однако, чтобы определить насколько больше золотой стержень нагреется по сравнению с медным, нам нужны дополнительные данные об удельной диссипативной работе \( \varepsilon \) и деформации стержней \( \Delta s \).

Итак, в самом общем виде можно сказать, что золотой стержень нагреется больше, чем медный, но точную величину этого различия можно определить только с дополнительными данными.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello