На какую высоты можно поднять груз массой 1 кг за счет энергии, которая выделяется при охлаждении до 0 градусов цельсия пара массой 200 грамм взятого при 100 градусах цельсия

mг = 1 кг.

g = 10 м/с².

mп = 200 г = 0,2 кг.

t1 = 100 °C.

t2 = 0 °C.

С = 4200 Дж/кг*°C.

λ = 2,3 * 10⁶ Дж/кг*°C.

Q = Еп.

h - ?

Согласно закону сохранения энергии все количество теплоты Q, которая выделяется при охлаждении водяного пара, переходит в потенциальную энергию груза Еп: Q = Еп.

Q = λ * mп + С * mп * (t1 - t2).

Еп = mг * g * h.

λ * mп + С * mп * (t1 - t2) = mг * g * h.

h = (λ * mп + С * mп * (t1 - t2)) / mг * g.

h = (2,3 * 10⁶ Дж/кг*°C * 0,2 кг + 4200 Дж/кг*°C * 0,2 кг * (100 °C - 0 °C) / 1 кг * 10 м/с² = 54400 м.

Ответ: груз сможет подняться на высоту h = 54400 м.