Насколько кельвин нагрелась бы вода,падая с высоты 50м,если бы вся потенциальная энергия,освобожденная при её падении,пошла на повышение температуры воды?

25 Янв 2020 в 19:52
169 +1
1
Ответы
1

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения энергии. Потенциальная энергия воды, падающей с высоты, равна ее кинетической энергии на момент удара о поверхность, а также энергии, которая потрачивается на нагрев воды.

Потенциальная энергия воды равна массе воды, ускорению свободного падения и высоте, откусываемой пути падения:
Потенциальная энергия = m g h

Кинетическая энергия воды равна:
Кинетическая энергия = 1/2mv^2
Поскольку у воды при падении ее скорость в начале и конце движения одинакова, то выражены выражения будут равны.

Итак, если потенциальная энергия воды преобразовывается в тепловую энергию для нагрева воды, то:

m g h = m c ∆T
где m - масса воды, g - ускорение свободного падения, h - высота, c - удельная теплоемкость воды, ∆T - изменение температуры.

Выразим ∆T:
∆T = (g * h) / c

Подставим данные: g = 9,8 м/с^2, h = 50 м,
c для воды приблизительно равно 4200 Дж/кг*К.

∆T = (9,8 * 50) / 4200 = 0,117 К

Таким образом, вода нагрелась бы на 0,117 К при падении с высоты 50 м, если бы вся потенциальная энергия пошла на ее нагрев.

18 Апр 2024 в 18:53
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир