Một viên đạn chì có khối lượng 60 g đang bay với tốc độ 180 km/h đến tấm thép. Sau khi xuyên qua tấm thép, tốc độ viên đạn là 36 km/h. Nếu 65% lượng nội năng của viên đạn tăng lên đã chuyển hóa thành nhiệt làm nóng viên

Để tính độ tăng nhiệt độ của viên đạn chì, ta cần xác định lượng năng lượng đã chuyển hóa thành nhiệt và sau đó sử dụng công thức liên quan đến nhiệt năng.

1. Tính lượng năng lượng mất đi của viên đạn khi xuyên qua tấm thép:

Khối lượng của viên đạn: m = 60 g = 0.06 kg

Tốc độ trước khi xuyên: v1 = 180 km/h = 50 m/s (sau khi chuyển đổi)

Tốc độ sau khi xuyên: v2 = 36 km/h = 10 m/s (sau khi chuyển đổi)

Lượng động năng ban đầu (E_k1):
E_k1 = (1/2) m v1^2
= (1/2) 0.06 kg (50 m/s)^2
= 0.03 * 2500
= 75 J

Lượng động năng sau khi xuyên (E_k2):
E_k2 = (1/2) m v2^2
= (1/2) 0.06 kg (10 m/s)^2
= 0.03 * 100
= 3 J

Lượng động năng mất đi khi xuyên qua tấm thép:
ΔE_k = E_k1 - E_k2
= 75 J - 3 J
= 72 J

2. Tính lượng nội năng tăng lên:

Theo đề bài, 65% lượng nội năng tăng lên đã chuyển hóa thành nhiệt:
Nhiệt năng mà viên đạn nhận được (Q):
Q = 0.65 * ΔE_k
= 0.65 * 72 J
= 46.8 J

3. Tính độ tăng nhiệt độ:

Sử dụng công thức liên quan đến nhiệt năng:
Q = m c ΔT, trong đó:
- Q là nhiệt năng,
- m là khối lượng,
- c là nhiệt dung riêng của chì,
- ΔT là độ tăng nhiệt độ.

Ta có:
ΔT = Q / (m * c)
= 46.8 J / (0.06 kg * 130 J/kg.K)
= 46.8 / (7.8)
≈ 6 K

Kết luận, độ tăng nhiệt độ của viên đạn chì là khoảng 6 K (làm tròn đến hàng đơn vị).