Question

Большой герметически закрытый бак наполнен водой до высоты h=16 м. Открыв кран в дне бака, в кружку набирают 0,5 литра воды. Сколько выделится при этом тепла Q (в джоулях), если атмосферное давление P a = 10^5 Па? Принять ускорение свободного падения g=10 м/с^2. Давлением над водой в баке пренебречь.

Answer 1

См. фото
ддддддддддддддддддддддддддддддд

Answer 2

Чтобы рассчитать количество выделившегося тепла (Q), когда 0,5 литра воды (V) набирается из герметически закрытого бака, можно использовать уравнение энергии.

Энергия, выделенная при падении воды с высоты h, превращается в потенциальную энергию, задействуемую для поднятия воды из бака.

Потенциальная энергия воды в начальный момент времени (до открытия крана) равна массе воды (m) умноженной на ускорение свободного падения (g) и высоту (h):

\[E_{\text{нач}} = mgh\]

После открытия крана вода течет в кружку. Изменение потенциальной энергии можно выразить как:

\[E_{\text{кон}} - E_{\text{нач}} = Q\]

Известно, что масса воды равна её объему, умноженному на плотность (плотность воды приблизительно 1000 кг/м³):

\[m = \rho V\]

Теперь мы можем записать уравнение для выделенной энергии:

\[Q = \rho Vgh\]

Где: - \(\rho\) - плотность воды, - \(V\) - объем воды (в кубических метрах), - \(g\) - ускорение свободного падения, - \(h\) - высота падения воды.

Давление над водой в баке пренебрегается, поэтому не учитываем его в расчетах.

Теперь подставим известные значения:

\[\rho = 1000 \, \text{кг/м}^3\] \[V = 0,0005 \, \text{м}^3\] \[g = 10 \, \text{м/с}^2\] \[h = 16 \, \text{м}\]

\[Q = 1000 \times 0.0005 \times 10 \times 16\]

Вычислите это выражение, и вы получите количество выделившегося тепла \(Q\) в джоулях.