Joulův pokus - black

Joulův pokus
James Prescott Joule (1818 – 1889)
provedl pokus, kterým ukázal změnu
vnitřní energie konáním práce. Voda
byla míchána lopatkovým kolem
poháněným soustavou dvou stejných závaží.
Úloha
Určete, o kolik °C se ohřála voda o hmotnosti m1 1 kg,
jestliže na počátku byla dvě závaží pohánějící lopatkové kolo, každé o hmotnosti m2 150 kg, ve výšce h 8 m nad podložkou. Na konci děje byla závaží na podložce.
Řešení:
Vyjdeme ze zákona zachování energie. Teplo, které
m1 = 1 kg
m2 = 150 kg
h =8m
c = 4180 J/kg ⋅ K
∆t = ?
voda přijme, je rovno změně potenciální energie obou závaží.
m1c∆t = 2m2 g∆h
∆t =
2 m 2 g∆h
m1c
2 ⋅ 150 ⋅ 9,81 ⋅ 8
°C
1 ⋅ 4180
∆t = 5,6 °C
∆t =
Voda se ohřála o 5,6 °C.