Дано:
ΔΤ = 0,99 °С
с = 4200 Дж/(кг*°С)
g = 9,8 м/с²
h - ?
Вся потенциальная энергия капли перейдёт в кинетическую энергию, а вся кинетическая - в тепловую. Получается, что механическая энергия капли превратится во внутреннюю энергию (считаем, что энергия той части земной поверхности, куда упала капля, не изменяется). Капля обладает внутренней энергией и перед ударом. Следовательно, после удара внутренняя энергия изменится - она увеличится на то значение, которое имеет механическая энергия. То есть:
Uο - начальная внутренняя энергия
U - конечная внутренняя энергия
ΔU = U - Uo - изменение внутренней энергии
Е - механическая энергия
Е = ΔU, где ΔU = Q - изменение внутренней энергии равно полученному количеству теплоты. Тогда:
Е = Q
Е = Еп_max = mgh
Q = cmΔΤ =>
mgh = cmΔΤ | : m
gh = cΔΤ | : g
h = cΔΤ/g = 4200*0,99/9,8 = 424,28... = 424 м
ответ: 424 м.
Объяснение:
m1 = 500 г = 0.5 кг
m2 (воды) = pV = 0,004 * 1000 = 4 кг
t1 = 30 C
t2 = 0 C
L = 330000 Дж/кг
c = 4200 Дж/кг * К
t3 - ?
Q = Lm
Q = cm(t2-t1)
Q = 33 * 10^4 * 0.5 = 165 000 Дж = 165 кДж.
Для того, чтобы определить изменение температуры, необходимо знать, сколько теплоты отдает вода при охлаждении на 1 С:
Q = cmdT
Q = 4200 * 4 * 1 = 16800 Дж.
Теперь найдем изменение температуры при таянии льда:
165 000/16800 = 9.8 С
Найдем изменение температуры:
30 - 9.8 = 20.2 С
Теперь мы имеем воду при температуре 20.2 С массой 4 кг и воду при температуре 0 С массой 0.5 кг. Ну и теперь, зная отношение масс ( 8:1) можем найти температуру смеси:
T = 20.2 * 8/9 = 18 C.
