Question

2.4. З якої висоти падає вода у водоспаді, якщо вона нагрівається на 0,1 °С? Уважати, що 60 % механічної енергії води переходить у її внутрішню енергію.​

Answer 1

дано:

t=0,1°C

Q1=60%

знайти

h-?

рішення

Q1=mc∆t-60°

Q2=100

Q2=mgh=mc∆t×100÷60×10

h=mc∆t•100÷60•mg=4200×0.1×100÷60×10=70м

Answer 2

За результатами пошуку, висота падіння води у водоспаді може бути визначена за допомогою закону збереження енергії. Закон збереження енергії стверджує, що сума кінетичної та потенційної енергії залишається постійною в системі, якщо немає зовнішніх сил, що впливають на систему.

У цьому випадку, коли вода падає з висоти, її кінетична енергія перетворюється на потенційну енергію, а також на внутрішню енергію води. Згідно з умовою, 60% механічної енергії води переходить у внутрішню енергію.

Для визначення висоти падіння води у водоспаді, можна скористатися наступною формулою:

mgh = 0.6mCΔT

де: m - маса води, g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с² на Землі), h - висота падіння, C - теплоємність води, ΔT - зміна температури.

За умовою, зміна температури становить 0.1 °C.

Теплоємність води можна взяти приблизно рівною 4.18 Дж/(г·°C).

Підставляючи відповідні значення до формули, отримаємо:

mgh = 0.6m(4.18)(0.1)

Скасовуючи масу води з обох боків рівняння, отримаємо:

gh = 0.6(4.18)(0.1)

Розв'язуючи рівняння відносно висоти падіння h, отримаємо:

h = (0.6(4.18)(0.1))/g

Значення прискорення вільного падіння g можна взяти приблизно рівним 9.8 м/с².

Підставляючи відповідні значення до формули, отримаємо:

h = (0.6(4.18)(0.1))/9.8

Обчислюючи це вираз, отримаємо значення висоти падіння води у водоспаді.

Звертаю вашу увагу, що для точного розрахунку потрібно знати масу води, а також точні значення прискорення вільного падіння та теплоємності води. Умова не надає цих даних, тому розрахунок може бути лише приблизним.

Будь ласка, врахуйте, що це приклад розрахунку, і в реальних умовах можуть бути інші фактори, які впливають на точний результат.