До якої висоти можна було б підняти гирю вагою 1 кг, використовуючи кількість теплоти, яка виділяється склянкою води

До якої висоти можна було б підняти гирю вагою 1 кг, використовуючи кількість теплоти, яка виділяється склянкою води (об"ємом 240 мл), коли вона охолоджується від 100 до 0 градусів?
Yagnenka

Yagnenka

Щоб відповісти на це питання, нам потрібно використати закон збереження енергії. Згідно з цим законом, енергія, що виділяється під час охолодження води, дорівнює роботі, яку виконує гиря під час підйому.

При охолодженні вода втрачає тепло, а це тепло зберігається в гирі. Отже, енергія, яку отримує гиря, рівна енергії, яку втрачає вода. Давайте це розрахуємо.

Енергія, втрачена водою:
Q=mcΔT,
де Q - теплота (в джоулях), m - маса води (в грамах), c - специфічна теплоємність води (для води це 4.18 Дж/град), ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія).

Ми знаємо, що маса води дорівнює об"єму, помноженому на її щільність. Об"єм води дорівнює 240 мл, а щільність води дорівнює 1 г/мл.

m=Vρ=2401=240 г.

ΔT=T2T1=0100=100.

Підставивши ці значення в формулу, отримуємо:

Q=2404.18(100)=100032 Дж.

Отже, теплота, яка виділяється склянкою води, дорівнює -100032 Дж.

Тепер ми можемо обчислити висоту, до якої можна підняти гирю.

Робота, яку виконує гиря, дорівнює зміні потенційної енергії:

W=mgh,
де W - робота (у Джоулях), m - маса гирі (у кілограмах), g - прискорення вільного падіння (9.8 м/с²), h - висота (у метрах).

Ми знаємо масу гирі, яка дорівнює 1 кг, тому m=1 кг.

Таким чином, ми маємо рівняння:

100032=19.8h.

Розв"язавши рівняння щодо h, отримуємо:

h=1000329.810206.9 метрів.

Отже, висота, до якої можна підняти гирю, за умови використання теплоти, яка виділяється склянкою води, становить -10206.9 метрів (з врахуванням знаку "мінус", оскільки гиря рухається в протилежному напрямку від сили тяжіння).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello