Дано:
- температура градинок t_расплав = 0 °C (температура плавления льда)
- удельная теплоемкость воды c_вода = 4186 Дж/(кг·К)
- теплота плавления льда L = 334000 Дж/кг
- ускорение свободного падения g = 9.81 м/с²
Найти: высоту h, с которой должен падать град.
Решение:
1. Рассчитаем количество энергии Q, необходимой для расплавления 1 кг градины:
Q = L = 334000 Дж/кг
2. Поскольку при падении градина превращается в воду, ее потенциальная энергия на высоте h должна равняться энергии, необходимой для плавления:
E_пот = m * g * h
где m = 1 кг.
3. Установим равенство между потенциальной энергией и теплотой плавления:
m * g * h = Q
4. Подставляем значения:
1 * 9.81 * h = 334000
5. Выразим h:
h = 334000 / 9.81
6. Рассчитаем h:
h ≈ 34063.18 м
Ответ: Град должен падать с высоты примерно 34063.18 метра, чтобы градинки расплавлялись при ударе о землю.