На сколько температура воды у основания водопада высотой 20 м больше, чем у его вершины? Считать, что вся механическая энергия идёт на нагревание воды.

Разность температур можно найти из закона сохранения энергии.

Вода при падении с высоты $h$ теряет потенциальную энергию, которая по условию полностью переходит во внутреннюю энергию (нагрев воды):

Эта энергия идёт на нагрев воды:

Приравниваем:

Масса сокращается:

Отсюда:

Подставим значения:

• $g \approx 9{,}8 \, \text{м/с}^2$

• $h = 20 \, \text{м}$

• $c \approx 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}$

Итак, вода у основания водопада будет примерно на 0,05 °C теплее, чем у его вершины.