Cieplny przepływ energii.
Kamień można by podnieść na wysokość 840 m.
Woda w postaci wrzątku ma temperaturę 100⁰C, podczas oziębiania oddaje energię, którą obliczamy ze wzoru:
[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]
Oddaną energię wykorzystujemy na podniesienie kamienia, czyli wykonie pracy
[tex]Q=W=F*s[/tex]
Dane:
[tex]V=200cm^3=0,0002m^3[/tex] objętość wody
[tex]d=1000\frac{kg}{m^3}[/tex] gęstość wody
[tex]t_1=100^0C[/tex] temperatura początkowa wody
[tex]t_2=0^0C[/tex] temperatura końcowa wody
[tex]\Delta T=100^0C-0^0C=100^0C[/tex] różnica temperatur
[tex]c_w=4200\frac{J}{kg*^0C}[/tex] ciepło właściwe wody
[tex]m_1=1kg[/tex] masa kamienia
[tex]g=10\frac{m}{s^2}=10\frac{N}{kg}[/tex] przyspieszenie grawitacyjne
[tex]szukane:h=s[/tex]
Obliczamy ilość energii oddanej przez wrzątek podczas oziębiania
[tex]Q=m*c_w*\Delta T[/tex]
obliczamy masę wody ze wzoru na gęstość:
[tex]d=\frac{m}{V}/*V[/tex]
[tex]m=d*V[/tex]
[tex]m=1000\frac{kg}{m^3}*0,0002m^3=0,2kg[/tex]
[tex]Q=0,2kg*4200\frac{J}{kg*^0C}*100^0C[/tex]
[tex]Q=84000J[/tex]
Obliczamy wysokość na jaką podniesiemy kamień ze wzoru na pracę
[tex]s=h[/tex]
[tex]W=F*h[/tex]
[tex]W=Q[/tex]
[tex]Q=F*h/:F[/tex]
[tex]h=\frac{Q}{F}[/tex]
obliczamy ciężar kamienia
[tex]F=m*g[/tex]
[tex]F=1kg*10\frac{N}{kg} =10N[/tex]
[tex]h=\frac{84000J}{10\frac{N}{kg} }[/tex]
[tex]h=\frac{84000N*m}{10N}=840m[/tex]
