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物理の問題です

速さvで物体が壁に衝突する。衝突によって、壁は元の位置から動かないものとする。また、衝突後、物体と壁は接触したまま動かないものとする。 この時、物体と壁が熱平衡に至ったときの温度Tを求めよ。 ただし、物体の質量、比熱、衝突前の温度をそれぞれm₁、c₁、t₁とする。また、壁の質量、比熱、衝突前の温度をそれぞれm₂、c₂、t₂とする。 なお、物体と壁を一つの系と考えればこの系に出入りする熱と仕事はないとする。 この問題がわかりません。 教えてください。

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回答No.1

物体の運動エネルギー(E=m1V^2/2 )が衝突で、物体と 壁の温度上昇に費やされる。熱平衡になったと言う事は 物体と壁の温度が同じになった事。 平衡時の温度 T まで温度を上昇させるのに必要な熱量Qは、 質量x比熱=熱容量、Q=熱容量xΔt ゆえ、 物体 ; Q1=m1・C1(T-t1) 壁  ; Q2=m2・C2(T-t2) E=m1V^2/2= Q1+Q2=m1・C1(T-t1)+m2・C2(T-t2)

Guriko13
質問者

お礼

ありがとうございます。 温度が下がるものと上がるものという考えで解いていたので答えが全然出ませんでした。 本当にありがとうございました。