Question

Рассчитайте, с какой высоты должна упасть капля воды, чтобы при ударе полностью испариться? Начальная температура капли 20°С. Сопротивление среды и энергию, пошедшую на разрушение поверхности капли, не учитывать.
Можно пожалуйста подробно

Answer 1

Чтобы капля воды испарилась, она сначала должна нагреться до температуры плавления tпл. = 100° С.

Тогда получаем, что энергия, необходимая на нагревание и испарение капли воды равна

E = Q1 + Q2 = mc(tпл. - t0) + mL

По закону сохранения энергии

Ep. = E

mgh = mc(tпл. - t0) + mL

gh = c(tпл. - t0) + L

h = [c(tпл. - t0) + L]/g

h = [4200 Дж/кг*°С(100°С - 20°С) + 2260000 Дж/кг]/10 м/с² = 259600 м ≈ 260 км.

Ответ: h ≈ 260 км.