Маленький свинцовый шарик объемом 0,01 см в кубе равномерно падает в воде. Какое количество теплоты (Q) выделится при перемещении шарика на 6 метров?

Дано:

V = 0,01 куб. см = 0,00000001 куб. м

h = 6 м

ρ1 = 11350 кг / куб. м

ρ2 = 1000 кг / куб. м

Q - ?

Решение:

На тело действуют 3 силы: сила тяжести m * g = p1 * V * g, сила Архимеда F1 = p2 * g * V и сила сопротивления F2.

F1 + F2 = m * g

F2 = p1 * V * g - p2 * g * V = V * g * (p1 - p2)

Q = A = F2 * h = V * g * h * (p1 - p2)

Вычисления:

Q = 0,00000001 куб. м * 10 Н / кг * 6 м * 10350 кг / куб. м = 0,00621 Н * м = 0,00621 Дж = 6,21 мДж

Ответ: 0,00621 Дж = 6,21 мДж