Question

Oblicz o ile wzrosłaby temperatura wody spadającej w wodospadzie Niagara z wysokości 50m gdyby cała energia potencjalna wody zamieniał się w jej energię wewnętrzną.

Answer 1

Dane:

h = 50 m

Cw(wody) = 4200 [J/kg×⁰C]

g = 10 [m/s²]

Rozw.:

Ep = Q

m × g × h = m × Cw × ΔT

g × h = Cw × ΔT

ΔT = g × h / Cw = 10 [m/s²] × 50 m / 4200 [J/kg×⁰C] = 0,119⁰C ≈ 0,12 ⁰C

Answer 2

z zasady zachowania energii wiemy, że w układzie izolowanym suma WSZYSTKICH energii jest stała. Skoro cała energia potencjalna ma przejść w ciepło to jest to układ izolowany, co można zapisać:

 

Ep = Q

mgh=mcΔT masa się skróci i otrzymamy

 

gh=cΔT wyznaczmy wzór na ΔT

 

ΔT = gh / c

 

h=50m

c = 4200J/kg°C

 

i postawmy

 

ΔT = 10N/kg x 50m : 4200J/kg°C (kilogramy się skracają, N x m daje J i też się skraca) = 500/4200°C = 0,119°C

 

odp. Temp. wody zmieniłaby się o około 0,119°C

 

W razie pytań pisz ;)