Дано:
P_1 = 20 \; \text{H}P
1
=20H
P_2 = 18.75 \; \text{H}P
2
=18.75H
\rho_{Au} = 2 \cdot 10^4ρ
Au
=2⋅10
4
кг/м³
\rho_{Ag} = 10^4ρ
Ag
=10
4
кг/м³
\rho_{H2O} = 10^3ρ
H2O
=10
3
кг/м³ -- плотность воды
g = 10g=10 м/с² -- ускорение свободного падения
Найти:
\rho = ?ρ=?
m_{Au} = ? m_{Ag} = ?m
Au
=?m
Ag
=?
Плотность определяется, как отношение массы к объему:
\rho = \dfrac{m}{V}ρ=
V
m
.
На тело, погруженное в воду, действует выталкивающая сила Архимеда, которая равна:
F_a = \rho_{H20} VgF
a
=ρ
H20
Vg ,
где VV - это объем тела.
Таким образом, вес тела в воздухе будет отличаться от веса того же тела в воде на силу Архимеду:
P_1 - P_2 = F_aP
1
−P
2
=F
a
Отсюда, можем выразить объем тела:
P_1 - P_2 = \rho_{H2O} VgP
1
−P
2
=ρ
H2O
Vg
V = \dfrac{P_1 - P_2}{\rho_{H2O} g}V=
ρ
H2O
g
P
1
−P
2
.
Зная объем и вес (массу) можем найти среднню плотность вещества короны:
P_1 = mg = \rho VgP
1
=mg=ρVg
\rho = \dfrac{P_1}{Vg}ρ=
Vg
P
1
Подставим выражение для объема и получим:
\rho = \dfrac{P_1}{P_1 - P_2} \rho_{H2O}ρ=
P
1
−P
2
P
1
ρ
H2O
Объяснение:
Дано:
V = 2 л = 2·10⁻³ м³ - объем воды
ρ = 1·10³ кг/м³ - плотность воды
t₁ = 20⁰C - начальная температура воды
t₂ = 100⁰C - температура кипения воды
c = 4200 Дж / (кг·°С) - удельная теплоемкость воды
L = 2250·10³ Дж/кг - удельная теплота парообразования воды
m₁ = 172 г = 172·10⁻³ кг - масса спирта
_______________________________
q₁ - ?
1)
Находим массу воды:
m = ρ·V = 1·10³·2·10⁻³ = 2 кг
2)
Количество теплоты, необходимое на нагревание воды до температуры кипения:
Q' = c·m·(t₂ - t₁) = 4200·2·(100 - 20) = 672·10³ Дж
Количество теплоты, необходимое на испарение воды:
Q'' = L·m = 2250·10³·2 = 4500·10³ Дж
Суммарное количество теплоты:
Q = Q' + Q'' = (672 + 4500)·10³ ≈ 5, 17·10⁶ Дж (1)
3)
Сжигаем спирт:
Q₁ = m₁·q₁ = 172·10⁻³·q₁ (2)
Приравняем (2) и (1):
172·10⁻³·q₁ = 5,17·10⁶
q₁ = 5,17·10⁶ / (172·10⁻³) ≈ 30·10⁶ Дж/кг или q₁ = 30 МДж/кг
Заглянем в таблицу.
Задача решена верно!
