Question

С какой высоты должна упасть капля воды,чтобы она при ударе о землю закипела?Учесть,что нагрев капельки идёт 50% расходуемой механической энергии.Начальная температура воды 20 градусов.

Answer 1

1мл км должна упасть капля

Answer 2

Ак, чтобы вода закипела, нужно, чтобы её температура стала равной температуре насыщения. При атмосферном давлении это 100°С. Вода должна нагреться на восемьдесят градусов. Теплоёмкость воды - 4,19 кДж/(кг*К) . Это значит, что чтобы нагреть 1кг воды на один градус надо сообщить этому килогрумму 4,19 кДж энергии. Чтобы нагреть воду на восемьдесят градусов, нужно сообщить в восемьдесят раз больше энергии, т. е. удельное тепловыделение должно быть 4,19*80=335,2 кДж/кг. Т. к. по условию это только сорок процентов от кинетической воды до столкновения, то вода до удара должна обладать 335,2/40*100=838 кДж/кг. Т. к. отсутствует сопротивление воздуха, то при падении вся потенциальная энергия воды переходит в кинетическую, а значит удельная потенциальная энергия воды до падения должна быть равна 838 кДж/кг. Удельная потенциальная энергия равна произведению ускорения свободного падения на высоту (сравни с полной потенциальной энергией: Ep=mgh). Таким образом, чтобы найти требуемую высоту, делим удельную энергию на ускорение свободного падения (9,81 м/с^2). Но не забываем, что в системе единиц СИ единица измерения энергии - Джоуль, а у нас - килоджоули. Переводим в Дж/кг и считаем: 838*1000/9,81=85423 м.

Ответ: 85,423 километра.

То есть, почти из космоса ;) Пусть бессмысленно, зато задачка интересная)