Question

Тело массой 100кг находится на высоте 21м. На сколько можно нагреть 0,5кг воды за счёт потенциальной энергии этого тела. Удельная теплоемкость воды 4200 Джоуль на килограмм Помогите пожалуйста​

Answer 1

Закон сохранения энергии:)

Answer 2

Для рассчета, сколько можно нагреть 0.5 кг воды за счет потенциальной энергии тела, мы можем использовать принцип сохранения энергии.

Потенциальная энергия тела на высоте h вычисляется по формуле: $E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h,$ где:

• $m = 100$ кг - масса тела,
• $g = 9.8$ м/с² - ускорение свободного падения,
• $h = 21$ м - высота.

Сначала вычислим потенциальную энергию: $E_{\text{пот}} = 100 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/с}^2 \cdot 21 \, \text{м} = 20580 \, \text{Дж}.$

Теперь, чтобы нагреть 0.5 кг воды на ΔT градусов по Цельсию, нам понадобится тепловая энергия: $Q = m_{\text{воды}} \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T,$ где:

• $m_{\text{воды}} = 0.5$ кг - масса воды,
• $c_{\text{воды}} = 4200$ Дж/(кг·°C) - удельная теплоемкость воды,
• $\Delta T$ - изменение температуры.

Подставляем значения: $Q = 0.5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot \Delta T.$

Мы хотим использовать потенциальную энергию тела, чтобы нагреть воду, поэтому мы можем приравнять тепловую энергию и потенциальную энергию: $Q = E_{\text{пот}}.$

Таким образом, мы можем найти изменение температуры воды: $0.5 \cdot 4200 \cdot \Delta T = 20580.$

Решаем уравнение относительно $\Delta T$: $\Delta T = \frac{20580}{0.5 \cdot 4200} \approx 9.79^\circ \text{C}.$

Таким образом, можно нагреть 0.5 кг воды на около 9.79 градусов Цельсия, используя потенциальную энергию данного тела.