Номер 4, страница 141 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Вопросы и задания. §21. Глюкоза. Глава 3. Вещества вокруг нас - номер 4, страница 141.

4. На что можно потратить $16 \text{ кДж}$ энергии? Предложите свой пример.

Энергия в 16 кДж — это значительная величина, которую можно потратить на совершение какой-либо работы или на нагревание тела. Чтобы наглядно представить это количество энергии, рассмотрим конкретный пример, связанный с совершением механической работы, а именно — подъемом груза на определенную высоту.

Дано:

$A = 16 \text{ кДж}$

$A = 16 \times 10^3 \text{ Дж} = 16000 \text{ Дж}$

Найти:

Привести пример действия, на которое можно затратить данную энергию.

Решение:

Предположим, что вся энергия тратится на совершение работы против силы тяжести, то есть на подъем некоторого груза на высоту $h$. Работа, совершаемая при этом, равна изменению потенциальной энергии груза и вычисляется по формуле:

$A = mgh$

где $m$ — масса груза, $g$ — ускорение свободного падения (примем $g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$), $h$ — высота подъема.

Мы можем вычислить, какую массу можно поднять на заданную, интуитивно понятную высоту. Выберем высоту, сопоставимую с высотой пятиэтажного дома. Средняя высота одного этажа составляет около 3 метров, тогда высота пятиэтажного дома будет примерно:

$h = 5 \times 3 \text{ м} = 15 \text{ м}$

Теперь из формулы для работы выразим массу $m$:

$m = \frac{A}{gh}$

Подставим известные значения в формулу, чтобы найти массу груза:

$m = \frac{16000 \text{ Дж}}{9.8 \text{ м/с}^2 \times 15 \text{ м}} = \frac{16000}{147} \approx 108.8 \text{ кг}$

Таким образом, энергии в 16 кДж хватит, чтобы поднять груз массой примерно 109 кг на крышу пятиэтажного дома. Этот груз сопоставим с массой взрослого крупного мужчины или, например, со 109 литрами воды (учитывая, что плотность воды 1 кг/л).

Ответ: Энергии в 16 кДж достаточно, чтобы, например, поднять груз массой около 109 кг на высоту 15 метров (что примерно соответствует высоте пятиэтажного дома).