Question

10. Вода падает с высоты 210 м. На сколько повысит температуру воды, если 70 % работы силы тяжести идёт на нагрев воды (К) ?А) 4,2;B) 2,1;C) 0,6;D) 0,35​

Answer 1

Ответ:

ответом тут будет вариант D

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения механической энергии. Падение воды с высоты преобразует её потенциальную энергию в кинетическую энергию и тепловую энергию (нагрев).

Сначала найдем потенциальную энергию воды на высоте 210 м:

Потенциальная энергия = масса × ускорение свободного падения × высота

Ускорение свободного падения (g) приближенно равно 9,8 м/с².

Массу воды мы не знаем, но она не влияет на ответ, так как нам нужно найти изменение температуры, которое не зависит от массы.

Потенциальная энергия = 9,8 м/с² × 210 м = 2058 Дж

Теперь мы знаем, что 70% этой энергии идет на нагрев воды. Найдем количество энергии, потраченной на нагрев:

Энергия на нагрев = 0,7 × 2058 Дж = 1440,6 Дж

Чтобы найти изменение температуры, используем формулу:

Изменение температуры = Энергия на нагрев / (масса воды × удельная теплоемкость воды)

Удельная теплоемкость воды примерно равна 4,18 Дж/(г·°C).

Изменение температуры = 1440,6 Дж / (масса воды × 4,18 Дж/(г·°C))

Массу воды можно сократить, так как она будет в числителе и знаменателе:

Изменение температуры = (1440,6 Дж) / (масса воды × 4,18 Дж/(г·°C))

Теперь мы не можем найти изменение температуры напрямую, так как нам не известна масса воды. Зато мы можем узнать, на сколько градусов изменится температура 1 грамма воды, затратив 1440,6 Дж:

Изменение температуры для 1 грамма воды = (1440,6 Дж) / (1 г × 4,18 Дж/°C) ≈ 344,6°C

Теперь мы знаем, что 1440,6 Дж энергии увеличат температуру на 344,6°C. Однако, у нас есть только 70% этой энергии для нагрева воды, поэтому изменение температуры будет:

Изменение температуры = 0,7 × 344,6°C ≈ 241,22°C

Теперь, когда мы знаем изменение температуры, можем выбрать правильный ответ из вариантов:

A) 4,2°C B) 2,1°C C) 0,6°C D) 0,35°C

Наиболее близкий ответ к нашему расчету - B) 2,1°C.