1. Какую высоту мог бы достичь подросток в горе, если бы использовал энергию бутерброда, состоящего из 100 г хлеба и 20 г масла, и предположить, что всю эту энергию его организм превратил бы в мышечную энергию? (Удельная теплота сгорания пшеничного хлеба составляет 9,26 МДж/кг, а сливочного масла - 32,69 МДж/кг) А. Приблизительно 4 км; Б. Приблизительно 680 м; В. Приблизительно 5900 м; Г. Приблизительно 24.
Maksik
Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать закон сохранения энергии.
Сначала найдем общую энергию, выделяемую при сгорании бутерброда. Для этого нужно умножить массу каждого компонента на его удельную теплоту сгорания и сложить полученные значения:
Энергия, выделяемая при сгорании хлеба:
\(E_{\text{хлеб}} = 0,1 \, \text{кг} \times 9,26 \, \text{МДж/кг} = 0,926 \, \text{МДж}\)
Энергия, выделяемая при сгорании масла:
\(E_{\text{масло}} = 0,02 \, \text{кг} \times 32,69 \, \text{МДж/кг} = 0,6538 \, \text{МДж}\)
Теперь посчитаем, какая часть этой энергии может быть превращена в потенциальную энергию поднятия подростка на высоту \(h\). Для этого воспользуемся выражением для потенциальной энергии:
\(E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\),
где \(m\) - масса подростка, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - искомая высота.
Масса подростка неизвестна, но обратим внимание на то, что в правой части уравнения присутствует масса. При сокращении этой величины, получим:
\(E_{\text{пот}} = g \cdot h\).
Теперь приравняем энергию, выделяемую при сгорании бутерброда, к потенциальной энергии и найдем высоту \(h\):
\(E_{\text{хлеб}} + E_{\text{масло}} = g \cdot h\)
\(0,926 \, \text{МДж} + 0,6538 \, \text{МДж} = 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot h\)
\(1,5798 \, \text{МДж} = 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot h\)
\(h = \frac{1,5798 \, \text{МДж}}{9,81 \, \text{м/с}^2} \approx 0,161 \, \text{МДж/м/с}^2\)
Преобразуем полученный ответ в километры, для этого нужно умножить число на 1000:
\(h \approx 0,161 \, \text{км}\)
Таким образом, подросток мог бы достичь высоты приблизительно 0,161 километра, используя энергию сгорания данного бутерброда.
Ответ: Б. Приблизительно 0,161 км.
Сначала найдем общую энергию, выделяемую при сгорании бутерброда. Для этого нужно умножить массу каждого компонента на его удельную теплоту сгорания и сложить полученные значения:
Энергия, выделяемая при сгорании хлеба:
\(E_{\text{хлеб}} = 0,1 \, \text{кг} \times 9,26 \, \text{МДж/кг} = 0,926 \, \text{МДж}\)
Энергия, выделяемая при сгорании масла:
\(E_{\text{масло}} = 0,02 \, \text{кг} \times 32,69 \, \text{МДж/кг} = 0,6538 \, \text{МДж}\)
Теперь посчитаем, какая часть этой энергии может быть превращена в потенциальную энергию поднятия подростка на высоту \(h\). Для этого воспользуемся выражением для потенциальной энергии:
\(E_{\text{пот}} = m \cdot g \cdot h\),
где \(m\) - масса подростка, \(g\) - ускорение свободного падения, \(h\) - искомая высота.
Масса подростка неизвестна, но обратим внимание на то, что в правой части уравнения присутствует масса. При сокращении этой величины, получим:
\(E_{\text{пот}} = g \cdot h\).
Теперь приравняем энергию, выделяемую при сгорании бутерброда, к потенциальной энергии и найдем высоту \(h\):
\(E_{\text{хлеб}} + E_{\text{масло}} = g \cdot h\)
\(0,926 \, \text{МДж} + 0,6538 \, \text{МДж} = 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot h\)
\(1,5798 \, \text{МДж} = 9,81 \, \text{м/с}^2 \cdot h\)
\(h = \frac{1,5798 \, \text{МДж}}{9,81 \, \text{м/с}^2} \approx 0,161 \, \text{МДж/м/с}^2\)
Преобразуем полученный ответ в километры, для этого нужно умножить число на 1000:
\(h \approx 0,161 \, \text{км}\)
Таким образом, подросток мог бы достичь высоты приблизительно 0,161 километра, используя энергию сгорания данного бутерброда.
Ответ: Б. Приблизительно 0,161 км.
Знаешь ответ?