капля воды находилась на высоте h. значит она обладала потенциальной энергией.
при падении потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию (высота уменьшается, а скорость увеличивается) - это явно использовать здесь не будем.
Такое явление обнаружили еще древние люди. И извлекли из него пользу, добывая огонь трением. Через много веков ученые поняли, что в результате трения механическая энергия превращается в тепловую энергию. В 1798 году Бенджамин Томпсон (он же граф Румфорд) по долгу службы осуществлял надзор за сверлением пушек на военном заводе. Процесс сверления жерла в отливке был трудоемким, сверло приводилось в движение лошадьми. Томпсон видел, что при сверлении металл сильно нагревается. Тогда он начал проводить целенаправленные опыты: ствол пушки сверлили под водой, которая нагревалась, а потом закипала. При этом для закипания определенного объема воды требовалось одно и то же время. Так Томпсон понял, что работа, выполняемая лошадьми, превращается в теплоту. В последующем точные опыты Джеймса Джоуля установили "механический эквивалент теплоты": 427 килограммометров работы эквивалентно одной килокалории теплоты.
249 м
Объяснение:
дано:
t2 - t1 = 0,58 C - разность температур
c = 4200 Дж / (кг × C)
g = 9,8 Н/кг
найти:
h
капля воды находилась на высоте h. значит она обладала потенциальной энергией.
при падении потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию (высота уменьшается, а скорость увеличивается) - это явно использовать здесь не будем.
при ударе о землю вся энергия ушла на нагревание.
E(потенциальная) = Q
E(потенциальная) = m × g × h
Q = m × c × (t2 - t1)
m × g × h = m × c × (t2 - t1)
g × h = c × (t2 - t1)
h = ( c × (t2 - t1) ) / g
подставим значения:
h = (4200 × 0,58) / 9,8 = 249 м
проверим размерности:
( (Дж / (кг × C)) × C ) / (Н/кг) = (Дж / кг) / (Н/кг) = Дж/Н
1 Дж = 1 Н × м
Дж / Н = (Н × м) / Н = м