Дано:

m = 1 кг, v = 2\,000 м/с, t_{\text{мет}} = 1\,000\,°\text{C}, t_{\text{воды}} = 0\,°\text{C}, c_{\text{Fe}} = 460 Дж/(кг·°С).

Найти:

Q_{\text{total}} — суммарное количество теплоты в килоджоулях.

Решение:

Море настолько велико, что его температура не изменяется. Метеорит тормозится (скорость от v до нуля) и остывает (от 1\,000\,°\text{C} до 0\,°\text{C}). Суммарное выделившееся тепло:

Q_{\text{total}} = Q_{\text{торм}} + Q_{\text{охл}}

Теплота торможения — кинетическая энергия метеорита полностью переходит в тепло:

Q_{\text{торм}} = \frac{mv^2}{2} = \frac{1 \cdot (2\,000)^2}{2} = \frac{4\,000\,000}{2} = 2\,000\,000 \text{ Дж} = 2\,000 \text{ кДж}

Теплота остывания — по формуле теплоёмкости:

Q_{\text{охл}} = mc\,\Delta t = 1 \cdot 460 \cdot 1\,000 = 460\,000 \text{ Дж} = 460 \text{ кДж}

Суммарное тепло:

Q_{\text{total}} = 2\,000 + 460 = 2\,460 \text{ кДж}