С какой капли высоты должна падать капля воды, чтобы после удара о землю вода нагрелась до 100 градусов по цельсию? Начальная температура воды 0 градусов по цельсию. Передачу энергии окружающей среде не учитывайте

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы капля воды нагрелась до 100 градусов по Цельсию, ей нужно преодолеть разницу в температуре от начальной температуры (0° C) до конечной (100° C).

Тепловая емкость воды составляет примерно 4,186 Дж/(г*°C). Плотность воды составляет примерно 1 г/см³.

Для того чтобы посчитать, с какой высоты должна падать капля, чтобы нагреться на 100 градусов, можно воспользоваться формулой потенциальной энергии:

m g h = m c ΔT,

где m - масса капли (пусть, например, равна 1 г), g - ускорение свободного падения (приблизительно 9,8 м/с²), h - высота, с которой выпала капля, c - теплоемкость воды (4,186 Дж/(г*°C)), ΔT - изменение температуры (100° C).

Подставив значения в формулу, получим:

1 г 9,8 м/с² h = 1 г 4,186 Дж/(г°C) * 100 °C,

9,8 м/с² * h = 418,6 Дж,

h = 418,6 Дж / 9,8 м/с² ≈ 42,7 м.

Таким образом, капля должна упасть с высоты примерно 42,7 метра, чтобы её температура увеличилась до 100 градусов по Цельсию.