С какой высоты должна упасть капля воды, чтобы она при ударе о землю закипела? Учесть, что нагрев капельки идёт 50% расходуемой механической энергии. Начальная температура воды 20 градусов.

Дано:

t1 = 20° по Цельсию - начальная температура воды;

t2 = 100° по Цельсию - температура, при которой закипает вода;

n = 50% = 0,5 - количество энергии, потраченной на нагрев капли;

g = 9,8 Ньютон/килограмм - ускорение свободного падения;

с = 4200 Джоуль / (кг*С) - удельная теплоемкость воды.

Требуется определить h (метр) - с какой высоты должна упасть капля, чтобы закипеть.

Пусть масса капли равна m. Тогда, по закону сохранения энергии, потенциальной энергии капли, находящейся на высоте h, должно быть достаточно на кипение, то есть:

n * E (потенциальная) = Q;

n * m * g * h = c * m * (t2 - t1);

n * g * h = c * (t2 - t1);

h = c * (t2 - t1) / (n * g) = 4200 * (100 - 20) / (0,5 * 9,8) =

= 336000 / 4,9 = 68571 метр (результат был округлен до целых).

Ответ: чтобы закипеть, капля должна упасть с высоты, равной 68571 метр.