Question

На сколько сантиметров можно было бы поднять ящик массой 0,4 т, если бы удалось использовать полностью энергию, выделившуюся при остывании воды ( удельная теплоёмкость 4200 Дж/(кг*град)) массой 25 г на 80°C

Answer 1

Ответ:

На фото, надеюсь все понятно.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Энергия, выделяющаяся при остывании воды, может быть использована для поднятия ящика.

Сначала вычислим количество выделяющейся энергии при остывании воды с начальной температурой 80°C до комнатной температуры (пусть будет около 25°C):

1. Разница в температуре: ΔT = 80°C - 25°C = 55°C.
2. Масса воды: m = 25 г = 0,025 кг.
3. Удельная теплоёмкость воды: c = 4200 Дж/(кг*град).
4. Выделяющаяся энергия: Q = mcΔT = 0,025 кг * 4200 Дж/(кг*град) * 55°C = 5775 Дж.

Теперь, чтобы поднять ящик массой 0,4 т (400 кг) на определенную высоту, нам понадобится работа, равная потраченной энергии. Работа определяется формулой:

Работа = Энергия = Q = 5775 Дж.

Так как работа (энергия) равна силе, приложенной к ящику, умноженной на расстояние, на которое ящик поднялся, мы можем выразить высоту подъема ящика:

Работа = Сила * Высота,

где Сила = масса * ускорение свободного падения (g).

Высота = Работа / (масса * g).

Подставляя известные значения:

Высота = 5775 Дж / (400 кг * 9,81 м/с²) ≈ 1,47 м.

Таким образом, с использованием всей энергии, выделившейся при остывании воды, можно было бы поднять ящик массой 0,4 т на примерно 1,47 метра.