Решить задачу

Ответ: вода нагреется примерно на 1,7 °С.

Как решать:

1. Потенциальная энергия воды на высоте: \[ E_p=mgh \]

2. В тепло переходит только \(60\%\), то есть: \[ Q=0{,}6mgh \]

3. На нагревание воды: \[ Q=cm\Delta t \]

4. Приравниваем: \[ cm\Delta t=0{,}6mgh \]

Масса \(m\) сокращается: \[ \Delta t=\frac{0{,}6gh}{c} \]

5. Подставляем данные: \[ \Delta t=\frac{0{,}6\cdot 10\cdot 1200}{4200} \approx 1{,}7\ ^\circ\text{C} \]

Если брать \(g=9{,}8\) м/с², получится примерно \(1{,}68^\circ\text{C}\), то есть всё равно около 1,7 °С.

Смысл: масса воды не важна — для любой массы нагрев будет одинаковым при одинаковой высоте и одинаковой доле энергии, ушедшей в тепло.