Question

На скільки градусів нагрівається вода, що падає у водоспаді висотою 70 метрів? Вважайте, що 50% механічної енергії води переходить у її внутрішню енергію. Питома теплоємність води дорівнює 4200 (Дж/кг·°С).​

Answer 1

Объяснение:

Для розрахунку температурного підйому використовується формула:

ΔT = (ΔE / (m * c)),

де ΔT - температурний підйом,

ΔE - зміна внутрішньої енергії,

m - маса води,

c - питома теплоємність води.

За умовою, половина механічної енергії переходить у внутрішню енергію, тому можемо виразити ΔE зі співвідношенням:

ΔE = (0.5 * m * g * h),

де g - прискорення вільного падіння,

h - висота водоспаду.

Підставляючи цей вираз в формулу для ΔT, отримуємо:

ΔT = (0.5 * m * g * h) / (m * c).

Маса води, яка падає, не вказана, тому цю залежність не можна точно розрахувати. Але можна припустити, що масою води можна знехтувати, тому масу можна викинути з формули. Тоді розрахунок ΔT буде виглядати так:

ΔT = 0.5 * g * h / c.

Підставляючи числові значення:

ΔT = 0.5 * 9.8 * 70 / 4200 = 0.823 °C.

Отже, вода нагрівається на 0.823 °C при падінні у водоспад висотою 70 метрів з урахуванням переданої енергії.