ID: 00021772
Какая часть энергии падающей воды идёт на её нагревание, если температура воды у основания водопада превышает температуру воды у его вершины на 0{,}2 °C? Высота водопада составляет 100 м.
Источник: Школково #67975 · Банк ФИПИ
Наверху у воды есть запас потенциальной энергии mgh. Внизу часть этого запаса превратилась в тепло и нагрела воду на 0{,}2 °C. Ищем, какую долю запаса составило это тепло.
1) Потенциальная энергия воды: E=mgh.
2) Теплота на нагрев: Q=cm\Delta t, где c=4200 Дж/(кг·°C), \Delta t=0{,}2 °C.
Доля: \dfrac{Q}{E}=\dfrac{cm\Delta t}{mgh}=\dfrac{c\Delta t}{gh} — масса сокращается.
\dfrac{Q}{E}=\dfrac{4200\cdot0{,}2}{10\cdot100}=\dfrac{840}{1000}=0{,}84.
Ответ: на нагрев идёт 0{,}84 энергии падающей воды (84 %).
0{,}84 (84 %)