Стакан кипятка массой 250 г охлаждается до 20 градусов цельсия и выделяет энергию. вычислить высоту, на которую можно было бы поднять тело массой 1 кг за счёт этой энергии варианты ответа: 8,4 м 8,4 км 840 м
Формула энергии, выделяемой или поглощаемой телом при нагреве/охлаждении:
Q=cm*dT
где dT - изменение температуры в градусах, с - удельная теплоемкость, m - масса соответственно
т.к. это энергия, мы можем приравнять ее к другой формуле - формуле потенциальной энергии:
Q=E
cm1*dT=m2gh
где g - ускорение свободного падения, равное 10м/c^2, h - высота подъема соответственно
И такое приравнивание имеет физический смысл: энергия, выделяемая при охлаждении переходит в работу против силы тяжести по подъему тела.
Но хватит лирики, займемся расчетами:
h=cm1*dT/m2g
dT=изменение температуры. Раз был кипяток, вода кипит при 100 градусах, значит было 100 градусов. А стало 20. Тогда dT=100-20=80.
Подставим остальные известные величины:
h=4200*0.25*80/1*10=8400 м = 8.4 км.
Да, вы не ослышались. Действительно с энергии от стакана кипятка можно запульнуть 1кг массы на высоту Эвереста. Но в реальной жизни такого не произойдет, ибо большая часть энергии уйдет на нагрев и потери. Да и как вы будете конвертировать тепловую энергию в механическую?)
Формула энергии, выделяемой или поглощаемой телом при нагреве/охлаждении:
Q=cm*dT
где dT - изменение температуры в градусах, с - удельная теплоемкость, m - масса соответственно
т.к. это энергия, мы можем приравнять ее к другой формуле - формуле потенциальной энергии:
Q=E
cm1*dT=m2gh
где g - ускорение свободного падения, равное 10м/c^2, h - высота подъема соответственно
И такое приравнивание имеет физический смысл: энергия, выделяемая при охлаждении переходит в работу против силы тяжести по подъему тела.
Но хватит лирики, займемся расчетами:
h=cm1*dT/m2g
dT=изменение температуры. Раз был кипяток, вода кипит при 100 градусах, значит было 100 градусов. А стало 20. Тогда dT=100-20=80.
Подставим остальные известные величины:
h=4200*0.25*80/1*10=8400 м = 8.4 км.
Да, вы не ослышались. Действительно с энергии от стакана кипятка можно запульнуть 1кг массы на высоту Эвереста. Но в реальной жизни такого не произойдет, ибо большая часть энергии уйдет на нагрев и потери. Да и как вы будете конвертировать тепловую энергию в механическую?)