Номер 2, страница 131, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. На втором этаже потенциальная энергия вязанки дров больше, чем на первом. Будет ли энергия, полученная при сгорании дров со второго этажа, больше, чем та, которую получат от вязанки с первого этажа?

Решение

Этот вопрос касается двух разных видов энергии: потенциальной энергии и внутренней (химической) энергии.

1. Потенциальная энергия ($E_p$) — это энергия, которой обладает тело из-за своего положения в поле тяготения. Она рассчитывается по формуле $E_p = mgh$, где $\text{m}$ — масса тела, $\text{g}$ — ускорение свободного падения, а $\text{h}$ — высота над условным нулевым уровнем. Действительно, так как второй этаж выше первого ($h_2 > h_1$), то и потенциальная энергия вязанки дров на втором этаже больше ($E_{p2} > E_{p1}$).

2. Энергия, получаемая при сгорании, — это внутренняя химическая энергия, запасенная в древесине. Эта энергия высвобождается в виде тепла ($\text{Q}$) в результате химической реакции горения. Количество выделяемой теплоты зависит от массы сгоревшего топлива ($\text{m}$) и его удельной теплоты сгорания ($\text{q}$). Формула для этой энергии: $Q = qm$. Удельная теплота сгорания ($\text{q}$) — это характеристика самого вещества (в данном случае, древесины) и не зависит от его местоположения.

Потенциальная энергия, связанная с высотой, и внутренняя химическая энергия, выделяющаяся при сгорании, — это две независимые друг от друга величины. Высота, на которой находятся дрова, никак не влияет на химический состав древесины и на количество тепла, которое выделится при их сжигании.

Если предположить, что обе вязанки дров одинаковы по массе и составу, то количество энергии, которое выделится при их сгорании, будет абсолютно одинаковым.

Ответ: Нет, энергия, полученная при сгорании дров со второго этажа, не будет больше. Если вязанки дров одинаковые по массе и составу, то при их сгорании выделится одинаковое количество энергии, так как количество выделяемой теплоты зависит от массы и вида топлива, а не от его высоты над землей.