1. В учебнике физики для гимназий А. Малинина и К. Буренина (1868г.) в разделе «Источники теплоты» есть описание опыта, демонстрирующего образование значительного количества теплоты от трения (см. рис. 1). Установите и опишите причинно-следственные связи между явлениями, сопровождающими описанную в учебнике демонстрацию.
Автор опыта |
Суть опыта |
Результат |
Б. Румфорд (1753-1814) |
Сверление медной пушки под водой, имеющей температуру 0 ℃ |
При образовании примерно 5/8 фунта медных опилок, до кипения нагрелось около 62 1/2 фунт. воды. |
Г. Деви (1778-1829) |
При температуре ниже нуля один кусок льда терли о другой. |
Часть льда растаяла.
Нагревание зависит от силы нормального давления между телами и от скорости относительного движения трущихся тел. |
Возможный вариант ответа
Расчетная задача: В начале 19 века в Англии при изготовлении пушек, жерло пушки высверливали под водой, имеющей температуру 0 °C. При образовании 5/8 фунта медных опилок, до кипения нагревалось около 62,5 фунтов воды. Определите количество теплоты, которое выделялось в этом случае. (12 МДж)
Качественная задача:
Известно, что британский физик Г. Деви в начале 19 века провел следующий опыт: при температуре ниже нуля тер один кусок льда о другой; в результате часть льда растаяла. Можно ли утверждать, что лед будет таять интенсивнее, если трущиеся куски льда прижимать друг к другу сильнее? Ответ поясните.
1. Да.
2.
Сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления. Чем сильнее прижимать друг к другу куски льда, тем больше сила трения между ними. Отсюда следует, что работа по преодолению силы трения будет больше, а значит и выделяемое количество теплоты увеличится.