Вопрос по физике:
С какой высоты должна упасть капля воды,чтобы она при ударе о землю закипела?Учесть,что нагрев капельки идёт 50% расходуемой механической энергии.Начальная температура воды 20 градусов.
- 18.11.2017 02:06
- Физика
- remove_red_eye 15485
- thumb_up 45
Ответы и объяснения 2
Ак, чтобы вода закипела, нужно, чтобы её температура стала равной температуре насыщения. При атмосферном давлении это 100°С. Вода должна нагреться на восемьдесят градусов. Теплоёмкость воды - 4,19 кДж/(кг*К) . Это значит, что чтобы нагреть 1кг воды на один градус надо сообщить этому килогрумму 4,19 кДж энергии. Чтобы нагреть воду на восемьдесят градусов, нужно сообщить в восемьдесят раз больше энергии, т. е. удельное тепловыделение должно быть 4,19*80=335,2 кДж/кг. Т. к. по условию это только сорок процентов от кинетической воды до столкновения, то вода до удара должна обладать 335,2/40*100=838 кДж/кг. Т. к. отсутствует сопротивление воздуха, то при падении вся потенциальная энергия воды переходит в кинетическую, а значит удельная потенциальная энергия воды до падения должна быть равна 838 кДж/кг. Удельная потенциальная энергия равна произведению ускорения свободного падения на высоту (сравни с полной потенциальной энергией: Ep=mgh). Таким образом, чтобы найти требуемую высоту, делим удельную энергию на ускорение свободного падения (9,81 м/с^2). Но не забываем, что в системе единиц СИ единица измерения энергии - Джоуль, а у нас - килоджоули. Переводим в Дж/кг и считаем: 838*1000/9,81=85423 м.
Ответ: 85,423 километра.
То есть, почти из космоса ;) Пусть бессмысленно, зато задачка интересная)
- 20.11.2017 16:48
- thumb_up 50
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.