Каково количество ртути, содержавшейся в полностью заполненной колбе, если лаборанту было поручено определить ее массу

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие сведения:

1. Плотность ртути: \( \rho_{\text{ртути}} = 13,6 \, \text{г/см}^3 \)
2. Плотность стекла: \( \rho_{\text{стекла}} = 2,5 \, \text{г/см}^3 \)
3. Ускорение свободного падения: \( g = 10 \, \text{Н/кг} \)
4. Измеренная масса полностью заполненной колбы с ее содержимым: \( P = 93 \, \text{Н} \)
5. Внешний объем колбы: \( V = 1,5 \, \text{дм}^3 = 1500 \, \text{см}^3 \)

Давайте рассмотрим пошаговое решение задачи:

Шаг 1: Определение массы колбы
Масса колбы (\( m_{\text{колбы}} \)) может быть вычислена, используя измеренный вес колбы (\( P \)) и ускорение свободного падения (\( g \)):
\[ m_{\text{колбы}} = \frac{P}{g} \]

Шаг 2: Определение массы содержимого колбы
Масса содержимого колбы (\( m_{\text{содержимого}} \)) может быть вычислена путем вычитания массы пустой колбы (\( m_{\text{колбы}} \)) из измеренной массы полностью заполненной колбы (\( P \)):
\[ m_{\text{содержимого}} = P - m_{\text{колбы}} \]

Шаг 3: Определение объема ртути
Объем ртути (\( V_{\text{ртути}} \)) может быть вычислен путем деления массы ртути (\( m_{\text{ртути}} \)) на ее плотность (\( \rho_{\text{ртути}} \)):
\[ V_{\text{ртути}} = \frac{m_{\text{ртути}}}{\rho_{\text{ртути}}} \]

Шаг 4: Определение массы ртути
Масса ртути (\( m_{\text{ртути}} \)) может быть вычислена путем умножения ее объема (\( V_{\text{ртути}} \)) на ее плотность (\( \rho_{\text{ртути}} \)):
\[ m_{\text{ртути}} = V_{\text{ртути}} \cdot \rho_{\text{ртути}} \]

Итак, давайте выполним все необходимые вычисления:

Шаг 1: Определение массы колбы
\[ m_{\text{колбы}} = \frac{P}{g} = \frac{93}{10} = 9,3 \, \text{кг} \]

Шаг 2: Определение массы содержимого колбы
\[ m_{\text{содержимого}} = P - m_{\text{колбы}} = 93 - 9,3 = 83,7 \, \text{кг} \]

Шаг 3: Определение объема ртути
\[ V_{\text{ртути}} = \frac{m_{\text{ртути}}}{\rho_{\text{ртути}}} \]

Шаг 4: Определение массы ртути
\[ m_{\text{ртути}} = V_{\text{ртути}} \cdot \rho_{\text{ртути}} = 13,6 \cdot V_{\text{ртути}} \]

Поскольку у нас есть только внешний объем колбы (\( V \)), а не объем содержимого (ртути), мы не можем решить задачу на этом этапе. Нам нужно дополнительное сведение о внутреннем объеме колбы, чтобы продолжить решение. Текущие данные недостаточны для определения массы ртути.