Какое количество теплоты выделится при отвердевании водяного пара массой 3 кг, взятого при температуре 120 ⁰С? Оформить как задачу

   кг/м3  - плотность воздуха

   м/с2 

   м3

  кг

 Найти предельное значение массы груза  

 

Будем считать, что шар с грузом поднимается достаточно медленно для того, чтобы силой сопротивления воздуха можно было пренебречь. Тогда на шар действует две силы - сила тяжести и подъемная сила . 

Чтобы шар начал подниматься должно выполняться условие:

    -------(1)

 

При этом --------(2)   

                -------(3)

 

Подставим в (1) вместо и  выражения (2) и (3):

      , отсюда

         

    кг

 

ответ:    кг  

Монета остывает от температуры t до 0 °С (тающий лед) и отдает льду количество теплоты Q = c*m*(t - 0 °C), где
с = 0,22 кДж/(кг*°С)
m - масса монеты
m = ρ * V, где
ρ = 9000 кг/м³
V - объем монеты
Для плавления льда необходимо количество теплоты Q = λ * mл, где
λ = 330 кДж/кг - удельная теплота плавления льда
mл - масса расплавленного льда
mл = ρл * V, где
ρл = 900 кг/м³ - плотность льда
Объем расплавленного льда равен объему монеты, см. условие.
Это тепло лед получает от нагретой монеты, т. о.
c*m*(t - 0 °C) = λ * mл
с*ρ * V*t = λ*ρл * V
c*ρ*t = λ*ρл
t = λ*ρл / (с*ρ) = 330 кДж/кг * 900 кг/м³ / (9000 кг/м³ * 0,22 кДж/(кг*°С)) = 150 °С