С какой высоты должна была бы падать капля воды при отсутствии сопротивления воздуха, чтобы при ударе о землю она закипела? Считать, что на нагревание воды идет 40% начальной механической энергии капли. Начальную температуру капли принять равной в 20 градусов.
Для того, чтобы капля вода закипела при ударе о землю, необходимо, чтобы ее температура достигла 100 градусов Цельсия.
Пусть h - искомая высота, с которой должна падать капля.
Из условия задачи известно, что на нагревание воды идет 40% начальной механической энергии капли. Тогда 40% от начальной механической энергии капли должно быть равно энергии, необходимой для нагрева капли до состояния закипания:
0.4 * mgh = mcΔT
где m - масса капли, h - высота, с которой она падает, g - ускорение свободного падения, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Из уравнения для кипения воды известно, что для нагрева на 1 градус Цельсия 1 грамма воды необходима теплота 4186 Дж.
Тогда:
0.4 mgh = mc 4186 * (100-20)
0.4 mgh = mc 33488
h = 33488 / 0.4g
h = 33488 / (0.4 * 9.8) ≈ 8579 метров
Таким образом, капля должна падать с высоты около 8579 метров, чтобы при ударе о землю закипела.
Для того, чтобы капля вода закипела при ударе о землю, необходимо, чтобы ее температура достигла 100 градусов Цельсия.
Пусть h - искомая высота, с которой должна падать капля.
Из условия задачи известно, что на нагревание воды идет 40% начальной механической энергии капли. Тогда 40% от начальной механической энергии капли должно быть равно энергии, необходимой для нагрева капли до состояния закипания:
0.4 * mgh = mcΔT
где m - масса капли, h - высота, с которой она падает, g - ускорение свободного падения, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Из уравнения для кипения воды известно, что для нагрева на 1 градус Цельсия 1 грамма воды необходима теплота 4186 Дж.
Тогда:
0.4 mgh = mc 4186 * (100-20)
0.4 mgh = mc 33488
h = 33488 / 0.4g
h = 33488 / (0.4 * 9.8) ≈ 8579 метров
Таким образом, капля должна падать с высоты около 8579 метров, чтобы при ударе о землю закипела.