Если бы удалось использовать энергию, необходимую для подъёма груза массой 1 тонна на высоту 8 метров, для нагревания 250 граммов воды, то на сколько градусов Цельсия повысилась бы температура этой воды?

Физика 10 класс Энергия и работа Энергия подъем груза масса высота нагревание воды температура физика Joule теплообмен расчет температуры Новый

Чтобы решить эту задачу, сначала нужно рассчитать работу, необходимую для подъёма груза, а затем использовать эту работу для вычисления изменения температуры воды.

Шаг 1: Рассчитаем работу, необходимую для подъёма груза.

• Работа (A) при подъёме груза рассчитывается по формуле: A = m * g * h, где:
• m - масса груза (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота подъёма (в метрах).
• В нашем случае масса груза m = 1 тонна = 1000 кг, высота h = 8 метров.
• Подставим значения в формулу:
• A = 1000 кг * 9.81 м/с² * 8 м.
• Теперь вычислим: A = 1000 * 9.81 * 8 = 78480 Дж (джоулей).

Шаг 2: Рассчитаем, на сколько градусов повысится температура воды.

• Для нагревания воды используем формулу: Q = m * c * ΔT, где:
• Q - количество теплоты (в джоулях),
• m - масса воды (в килограммах),
• c - удельная теплоёмкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
• В нашем случае Q = 78480 Дж, масса воды m = 250 граммов = 0.25 кг.
• Подставим известные значения в формулу и решим её относительно ΔT:
• 78480 Дж = 0.25 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * ΔT.
• Теперь выразим ΔT:
• ΔT = 78480 Дж / (0.25 кг * 4200 Дж/(кг·°C)).
• ΔT = 78480 / (1050) = 74.7 °C.

Ответ: Температура воды повысится на примерно 74.7 градуса Цельсия.