Всем известно, что вода кипит при 100 °с. но не следует забывать, что это справедливо лишь при нормальном атмосферном давлении (примерно 101 кпа) . кипение - возможно лишь при совершенно определенной (при данном давлении) температуре - температуре кипения. температура, при которой кипит жидкость, называется температурой кипения. кипением называется интенсивное парообразование, при котором внутри жидкости растут и поднимаются вверх пузырьки пара. оно начинается после того, как давление внутри пузырьков сравнивается с давлением внутри окружающей жидкости. во время кипения температура жидкости и пара над ней не меняется. она сохраняется неизменной до тех пор, пока вся жидкость не выкипит.начнем нагревать воду в открытом стеклянном сосуде, периодически измеряя ее температуру. через некоторое время мы увидим, как дно и стенки сосуда покроются пузырьками рассмотрим пузырек, возникающий около горячего дна. увеличиваясь в объеме, пузырек увеличивает площадь своего соприкосновения с еще недостаточно прогревшейся водой. в результате воздух и пар внутри пузырька , их давление уменьшается, и тяжесть слоя воды "захлопывает" пузырек. в этот момент закипающая вода издает характерный шум. он возникает из-за ударов воды о дно сосуда там, где захлопываются пузырьки. при приближении температуры нижних слоев воды к 100 °с давление внутри пузырьков сравнивается с давлением, существующим вокруг них, после чего пузырьки начинают расширяться. с увеличением объема пузырьков растет и действующая на них выталкивающая (архимедова) сила. под действием этой силы наиболее крупные пузырьки отрываются от стенок сосуда и поднимаются вверх. если верхние слои воды еще не успели нагреться до 100 °с, то в такой (более холодной) воде часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и уходит в воду; пузырьки при этом сокращаются в размерах, и сила тяжести заставляет их снова опускаться вниз. здесь они опять увеличиваются и вновь начинают всплывать вверх. попеременное увеличение и уменьшение пузырьков внутри воды сопровождается возникновением в ней характерных звуковых волн: закипающая вода «шумит» . когда вся вода прогреется до 100 °с, поднявшиеся наверх пузырьки уже не сокращаются в размерах, а лопаются на поверхности воды, выбрасывая пар наружу возникает характерное бульканье - вода кипит
По ЗСЭ (закону сохранения энергии) максимальная высота будет в момент, когда вся кинетическая энергия перейдёт в потенциальную , то-бишь : Ек = Еп , где Еп = mgh отсюда h = Ек / mg = 200 / 0,5 *10 = 40 м
Т.к. полная механическая энергия не меняется в данной замкнутой системе , то на высоте 10 м будет и кинетическая и потенциальная энергия . Полная механическая энергия - максимальная кинетическая,либо потенциальная энергия. Ek max = Ek + Ep 200дж = mv^2/2 + mgh отсюда v = sqrt( 2*(Ekmax - mgh )/m ) = 24,5 м/c
