Какой высоты нужно поднять камень весом 21 кг, чтобы его потенциальная энергия

Question

Физика: Какой высоты нужно поднять камень весом 21 кг, чтобы его потенциальная энергия была равна энергии, необходимой для нагрева 1 литра воды, находящейся при 0°C до кипения? Учитывайте, что удельная

Leonid · Accepted Answer

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для потенциальной энергии:

E_{p} = m \cdot g \cdot h

где:

E_{p}

- потенциальная энергия,

m

- масса камня,

g

- ускорение свободного падения,

h

- высота, на которую нужно поднять камень.

Также нам известно, что энергия, необходимая для нагрева воды, может быть определена следующей формулой:

E = m \cdot c \cdot Δ T

где:

E

- энергия,

m

- масса воды,

c

- удельная теплоемкость воды,

Δ T

- изменение температуры воды.

У нас есть масса воды (1 литр), удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг∙К)) и изменение температуры (от 0°C до точки кипения, что составляет 100°C). Нам нужно найти высоту, на которую нужно поднять камень, чтобы его потенциальная энергия была равна энергии, необходимой для нагрева воды.

Давайте найдем энергию, необходимую для нагрева 1 литра воды:

E = m \cdot c \cdot Δ T = 1 кг \cdot 4200 Дж/(кг∙К) \cdot 100 К = 420000 Дж

Теперь, поставим эту энергию равной потенциальной энергии камня:

E_{p} = m \cdot g \cdot h = 21 кг \cdot 9.8 {м/с}^{2} \cdot h

Теперь мы можем найти высоту:

h = \frac{420000 Дж}{21 кг \cdot 9.8 {м/с}^{2}} \approx 2004 м

Таким образом, нужно поднять камень на высоту примерно 2004 метра, чтобы его потенциальная энергия была равна энергии, необходимой для нагрева 1 литра воды на 100°C.

Какой высоты нужно поднять камень весом 21 кг, чтобы его потенциальная энергия была равна энергии, необходимой

Leonid

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!