Турист в походе, чтобы не мусорить, забирает с собой использованные консервные банки. Для того чтобы мусор занимал меньше места, он сжимает каждую жестяную банку на 6 с м , прикладывая постоянную силу в 210 Н . На сколько при этом нагревается банка, если удельная теплоемкость жести 520 Д ж / ( к г ⋅ ° С ) , а пустая банка весит 0 , 5 Н . Теплообменом с окружающей средой и действием силы тяжести пренебречь. Ускорение свободного падения принять за 10 м / с 2 . Ответ дайте в °С и округлите до десятых.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Работа, совершенная туристом над банкой, равна изменению ее внутренней энергии:

A = ΔU

где A - работа, совершенная туристом, ΔU - изменение внутренней энергии банки.

Работа, совершенная туристом, равна силе, умноженной на путь, по которому совершается сжатие:

A = F * s

где F - сила, равная 210 Н, s - путь, на который сжимается банка, равный 6 см = 0.06 м.

Подставляем значения:

A = 210 Н * 0.06 м = 12.6 Дж

Теперь найдем изменение внутренней энергии банки:

ΔU = mcΔT

где m - масса банки, c - удельная теплоемкость жести, ΔT - изменение температуры.

Масса банки равна 0.5 Н / 10 м/c^2 = 0.05 кг.

Подставляем значения:

12.6 Дж = 0.05 кг * 520 Дж/(кг*°C) * ΔT

ΔT = 12.6 Дж / (0.05 кг * 520 Дж/(кг*°C)) = 4.846153846 °C

Ответ: банка нагреется на 4.8 °C.