Question

Вода падает с высоты 1200 м. На сколько повысится температура воды, если на ее нагревание затрачивается 60% работы силы тяжести?

Answer 1

Дано:               Решение:
h = 1200 м      Wп₁ + Wк₁ = Wп₂ + Wк₂ + Q ;
Q = 0.6Wп      Wп = Q (Uк = 0, h = 0, U₀ = 0) ;
Δt - ?               0.6Wп = Q ;
                       0.6mgh = cmΔt ;
                       0.6gh = cΔt ;
                       Δt = 0.6gh / c
                       Δt = (0.6 × 10 м/с² × 1200 м) / 4200 Дж/кг×°С = 1.71 °С
                       Ответ: Δt = 1.71°C

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу потенциальной энергии:

Ep = mgh

где Ep - потенциальная энергия, m - масса объекта, g - ускорение свободного падения, h - высота.

Мы знаем, что вода падает с высоты 1200 м, поэтому мы можем использовать эту формулу, чтобы найти потенциальную энергию воды на этой высоте.

Далее, мы можем использовать формулу для работы силы тяжести:

W = Fd

где W - работа, F - сила, d - расстояние.

Мы знаем, что на нагревание воды затрачивается 60% работы силы тяжести. Поэтому мы можем использовать эту информацию, чтобы найти работу, затрачиваемую на нагревание воды.

Из этих данных мы можем найти изменение температуры воды, используя уравнение для изменения внутренней энергии:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - тепло, W - работа.

После этого мы можем использовать изменение внутренней энергии, чтобы найти изменение температуры воды, используя уравнение:

ΔU = mcΔT

где m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Таким образом, решив все эти уравнения, мы сможем найти насколько повысится температура воды при падении с высоты 1200 м и затрачивании 60% работы силы тяжести на ее нагревание.