Температура мідної кульки зменшилася від 20 до 18°С. Уявіть, що 1 % утраченоï кулькою внутрішньої енергії вдалося перетворити в механічну енергію кульки. На яку висоту можна було б тодi пiдняти цю кульку? Питома теплоємність міді дорівнює 380 Дж/(кг. К), прискорення вiльного падіння 10 м/с².
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цієї задачі можна використовувати закон збереження енергії. Внутрішня енергія, втрачена мідною кулькою при зменшенні температури на 2 °C, буде використана для підняття кульки на певну висоту.
Спочатку розрахуємо внутрішню енергію, яка була втрачена кулькою:
ΔT = 20°C - 18°C = 2°C # Зміна температури
m = 1 kg # Маса кульки (припустимо, що це 1 кг)
c = 380 Дж/(кг·К) # Питома теплоємність міді
Внутрішня енергія, втрачена кулькою, обчислюється як:
ΔU = m * c * ΔT
ΔU = 1 кг * 380 Дж/(кг·К) * 2°C = 760 Дж
Тепер, коли ми знаємо втрачену внутрішню енергію, ми можемо використовувати закон збереження енергії, щоб обчислити висоту, на яку можна підняти кульку.
Закон збереження енергії виглядає так:
ΔU = m * g * h
де ΔU - зміна потенційної енергії, m - маса тіла, g - прискорення вільного падіння, h - висота.
Ми можемо виразити h:
h = ΔU / (m * g)
Підставимо значення:
h = 760 Дж / (1 кг * 10 м/с²) = 76 метрів
Отже, кульку можна було б підняти на висоту приблизно 76 метрів за умови, що 1% втраченої внутрішньої енергії перетворено на механічну енергію під час охолодження.
Объяснение: