Снежный Ветер
Гуру
(3349)
4 дня назад
1. Расчет кинетической энергии:
Сначала найдём кинетическую энергию автомобиля перед торможением. Формула кинетической энергии:
Ek = (1/2) * m * v2
где:
m - масса автомобиля (1000 кг)
v — скорость автомобиля (50 км/ч = 50000 м/3600 с ≈ 13,89 м/с)
Ek = (1/2) * 1000 кг * (13,89 м/с)² ≈ 96300 Дж
При торможении вся кинетическая энергия автомобиля превращается в тепло, выделяющееся в тормозах. Следовательно, выделяется примерно 96300 Дж тепла.
2. Расчет конечной температуры воды:
Теперь оценим конечную температуру воды, если бы вся эта теплота использовалась для её нагрева.
Теплота (Q) = 96300 Дж
Объём воды (V) = 1,0 л = 1000 мл
Теплоёмкость воды (c) = 1 кал/(мл·°C) = 4,184 Дж/(мл·°C)
Начальная температура воды (T1) = 30 °C
Конечная температура воды (T2) - неизвестна.
Формула количества теплоты:
Q = c * m * ΔT
где:
m — масса воды (примерно 1000 г, так как плотность воды около 1 г/мл)
ΔT = T2 - T1 - изменение температуры
Подставим значения:
96300 Дж = 4,184 Дж/(мл·°C) * 1000 мл * (T2 - 30 °C)
Решим уравнение для T2:
(96300 Дж) / (4,184 Дж/(мл·°C) * 1000 мл) = T2 - 30 °C 23,01 °C ≈ T2 - 30 °C T2 ≈ 53,01 °C
Ответ:
При торможении выделяется примерно 96300 Дж теплоты. Если бы вся эта теплота использовалась для нагрева 1 литра воды с начальной температурой 30 °C, то конечная температура воды составила бы примерно 53,01 °C. Важно отметить, что это приблизительная оценка, так как часть теплоты будет рассеиваться в окружающую среду.