Question

Один літр води остигає на 10 С. Якби всю теплову енергію, що виділяється при цьому, можна було перетворити у механічну, то на якувисоту піднявся б камінь масою 10 кг?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Остывает вода:

Q₁ = c·m₁·Δt = 4200·1·10 = 42 000 Дж

2)

Потенциальная энергия:

Eп = m₂·g·h

3)

Eп = Q

m₂·g·h = Q

h = Q / (m₂·g) = 42 000 / (10·10) = 420 м

Answer 2

Для визначення висоти, на яку піднявся б камінь, використаємо принцип збереження енергії. Запишемо рівняння:

механічна енергія = теплова енергія

м * g * h = Q,

де м - маса каменю (10 кг), g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²), h - висота, на яку піднявся б камінь, Q - теплова енергія, виділена при остиганні 1 л води на 10 °C.

За умовою, ми знаємо, що 1 л води остигає на 10 °C, тому теплова енергія, виділена при цьому, відповідає специфічній теплоємності води (C) для остигання на 1 °C та масі 1 кг:

Q = C * m * ΔT,

де ΔT - зміна температури (10 °C).

Відомо, що специфічна теплоємність води (C) становить приблизно 4186 Дж/кг·°C.

Підставимо ці значення у рівняння:

10 кг * 9,8 м/с² * h = 4186 Дж/кг·°C * 10 кг * 10 °C.

Після спрощення маємо:

98 h = 418600 Дж.

Розрахуємо висоту h:

h = 418600 Дж / 98 ≈ 4269 м.

Отже, камінь піднявся б на приблизно 4269 метрів.