Вопрос школьника
Что обладает большей энергией: гранитная или бетонная плита одинакового объема, поднятые на одну и ту же высоту? Во сколько раз?
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо учитывать несколько факторов, таких как плотность материала, его удельную теплоемкость и высоту подъема.
Плотность гранита составляет примерно 2,7 г/см³, а бетона — 2,3 г/см³. Таким образом, гранитная плита будет тяжелее бетонной плиты одинакового объема.
Удельная теплоемкость гранита составляет около 0,79 Дж/г·°C, а у бетона — 0,88 Дж/г·°C. Это означает, что для нагревания единицы массы бетона на один градус Цельсия потребуется больше энергии, чем для нагревания единицы массы гранита на тот же градус.
Теперь рассмотрим высоту подъема. Пусть обе плиты будут подняты на высоту h. Тогда потенциальная энергия, которую приобретут плиты, будет равна mgh, где m — масса плиты, g — ускорение свободного падения, h — высота подъема.
Таким образом, если мы поднимем две плиты одинакового объема на одну и ту же высоту, то гранитная плита будет обладать большей энергией, чем бетонная плита. Однако, во сколько раз больше — зависит от конкретных параметров плит и высоты подъема.
