Question

Насколько кельвин нагрелась бы вода,падая с высоты 50м,если бы вся потенциальная энергия,освобожденная при её падении,пошла на повышение температуры воды?

Answer 1

M*g*h=c*m*dt
dt=g*h/c=10*50/4200=0,12 K

Answer 2

Для определения изменения температуры воды при падении с высоты 50 м необходимо учесть потери энергии в результате трения и других факторов, которые могут влиять на систему. Однако, если предположить, что вся потенциальная энергия переходит во внутреннюю энергию воды (без потерь), можно использовать закон сохранения энергии.

Потенциальная энергия (PE) воды, находящейся на высоте h, может быть выражена следующей формулой: PE = m * g * h,

где m - масса воды, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²), h - высота.

Внутренняя энергия (U) воды может быть выражена через массу (m) и изменение температуры (ΔT) следующим образом: U = m * c * ΔT,

где c - удельная теплоёмкость воды.

Поскольку предполагается, что вся потенциальная энергия переходит во внутреннюю энергию, мы можем приравнять эти два выражения: m * g * h = m * c * ΔT.

Масса воды (m) отменяется, и мы получаем: g * h = c * ΔT.

Теперь мы можем рассчитать изменение температуры (ΔT). Подставим известные значения: g ≈ 9,8 м/с², h = 50 м.

ΔT = (g * h) / c.

Удельная теплоёмкость воды (c) примерно равна 4,18 кДж/(кг·К) или 4,18 Ж/(г·°C).

ΔT = (9,8 м/с² * 50 м) / (4,18 Ж/(г·°C)).

Рассчитаем значение: ΔT ≈ 117,7 °C.

Таким образом, если предположить, что вся потенциальная энергия переходит во внутреннюю энергию, вода нагрелась бы примерно на 117,7 °C при падении с высоты 50 м. Однако следует отметить, что в реальности будут присутствовать потери энергии, и изменение температуры будет меньше этого значения.