Железный метеорит массой 80 кг при температуре 39°С влетает со скоростью 1400 м/с в...

Question

Железный метеорит массой 80 кг при температуре 39°С влетает со скоростью 1400 м/с в атмосферу. Считая, что на нагревание и плавление метеорита идёт 80% его кинитической энергии, определитель, какая масса метеорита расплавится. Температура плавления железа 1539°С, удельная теплота плавления железа 270 кДж/кг.

Answer 1

Кинетическая энергия метеорита равна E=(m/2)*v^2; На нагрев идёт только 80%, значит у нас есть энергия E=0,8*(m/2)*v^2; E=0,4*m*v^2.
Вся эта энергия будет потрачена на нагрев и плавление. На нагрев уйдёт энергия N=m*C*(T2-T1), где C это удельная теплоёмкость железа, T2 - температура плавления, а T1 - начальная температура.
Значит на плавление останется энергия P=E-N=0,4*m*v^2-m*C*(T2-T1);
Так как P=n*Q, где n - масса расплавленного железа, а Q - теплота плавления железа, то расплавленная масса железа равна n=(0,4*m*v^2-m*C*(T2-T1))/Q; Подставляем значения и получаем n=34,96кг округлённо 35 кг.