На каждом уровне пакета вода будет давить на его стенки одинаково во всех направлениях. Давить она будет потому, что на неё действует сила тяжести Земли. Чем ближе ко дну пакета, тем больше будет эта сила давления. Если проделать отверстие в пакете ниже того, что изображено на рисунке, то струя воды будет длиннее - потому что вес воды на этом уровне больше (а значит, и давление).
Если приложить внешнюю силу к пакету - сжать его, то вода передаст действие этой силы во все точки. То есть помимо веса воды на стенки пакета будет действовать ещё и внешняя сила. В таком случае струя воды станет тоже длиннее. Или выше, как в случае рисунка.
Дано:
V' = V(л) = 50 л
p = р(воды) = 1000 кг/м³ = 10³ кг/м³
m = m(угля) = 0,2 кг = 2*10^(-1) кг
c = c(воды) = 4200 Дж/(кг*°С)
q = q(угля) = 30 МДж/кг = 30*10⁶ Дж/кг
dT - ?
Вся теплота сгорания угля пойдёт на нагрев воды, составим уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2
Q1 = qm
Q2 = cm'dT, где m' - масса воды, выразим её:
m' = p*V, где V = V'/1000 => m' = pV'/1000, тогда:
Q2 = (cpV'/1000)*dT, следовательно
Q1 = Q2
qm = (cpV'/1000)*dT
dT = qm / (cpV'/1000) = (qm*1000)/(cpV') = (30*10⁶*2*10^(-1)*10³)/(4200*10³*50) = (6*10⁸)/(420*10³*50) = 10⁸/(70*50*10³) = 10⁸/(7*5*10⁵) = 10³/35 = 1000/35 = 28,6 °С
ответ: примерно на 28,6 °С (при условии, что теплота сгорания угля равна 30 МДж).
