Найдите изменение температуры воды, падающей с высоты 96 м на лопасти турбины Братской ГЭС, считая, что 50% энергии падающей воды идет на ее нагревание. (Удельная теплоемкость воды с=4200 Дж / (кг*К).)

h = 96 м.

g = 10 м/с².

C = 4200 Дж / (кг*К).

КПД = 50 %.

ΔТ - ?

В гидроэлектростанции потенциальная энергия воды Еп преобразуется в электрическую энергию, которая, в данном случае, идет на нагревание этой же воды. Механическая энергия переходит в тепловую Q.

КПД = Q * 100 % / Еп.

Потенциальная энергия Еп выражается формулой: Еп = m * g * h. Изменение внутренняя энергия определяется формулой: Q = C * m * ΔТ.

КПД = C * m * ΔТ * 100 % / m * g * h.

ΔТ = КПД * m * g * h / C * m * 100 % = КПД * g * h / C * 100 %.

ΔТ = 50 % * 10 м/с² * 96 м / 4200 Дж / (кг*К) * 100 % = 0,12 К.

Ответ: в гидроэлектростанции вода нагревается на ΔТ = 0,12 К.