На яку висоту можна було б підняти вантаж масою 420 кг, скориставшись усією енергією, що виділяється під час охолодження склянки (200 г) води від 100 до 20 °С?
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Q = m * c * ΔT,
де:
Q - кількість тепла (в джоулях),
m - маса води (в кілограмах),
c - специфічна теплоємність води (приблизно 4,186 Дж/г°C),
ΔT - зміна температури (в °C).
Спершу переведемо масу води в кілограми: 200 г = 0,2 кг.
Тепер визначимо зміну температури:
ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.
Підставимо ці значення в формулу теплообміну:
Q = 0,2 кг * 4,186 Дж/г°C * 80°C = 6708,8 Дж.
Тепер, коли ми знаємо кількість виділеного тепла, ми можемо визначити висоту, на яку можна підняти вантаж масою 420 кг, використовуючи цю енергію. Для цього використаємо формулу роботи проти гравітації:
W = m * g * h,
де:
W - робота (в джоулях),
m - маса вантажу (в кілограмах),
g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²),
h - висота підняття (в метрах).
Ми шукаємо h, тому перепишемо формулу для h:
h = W / (m * g).
Підставимо значення:
W = 6708,8 Дж,
m = 420 кг,
g = 9,8 м/с².
h = 6708,8 Дж / (420 кг * 9,8 м/с²) ≈ 1,58 м.
Отже, висоту, на яку можна було б підняти вантаж масою 420 кг, скориставшись усією енергією, яка виділяється під час охолодження склянки води від 100 до 20 °C, становить приблизно 1,58 метра.