Яка кількість теплоти потрібна для того, щоб дробинка почала тонути

Question

Физика: Яка кількість теплоти потрібна для того, щоб дробинка почала тонути в ущільненому контейнері зі шматком льоду? У посудині знаходиться вода, у якій плавають шматок льоду масою 0,1 кг і дрібнина масою

Ilya · Accepted Answer

Для початку, нам необхідно визначити силу Архімеда, яка діє на дрібинку. Сила Архімеда виникає, коли тіло занурене в рідину чи рідиноподібну середу. Вона дорівнює вазі рідини (або плаваючого тіла), яка змінюється при зануренні дрібинки.

Маса дрібинки: 5 г = 0,005 кг
Маса льоду: 0,1 кг

1. Обчислимо об"єм дрібинки:

V_{д р} = \frac{m_{д р}}{ρ_{П}} = \frac{0, 005}{11, 3} = 44, 247 с м^{3}

2. Обчислимо об"єм льоду:

V_{л ь} = \frac{m_{л ь}}{ρ_{Л}} = \frac{0, 1}{0, 9} = 0, 111 с м^{3}

3. Тепер знайдемо об"єм води, який витікає при зануренні дрібинки та льоду:

V_{в} = V_{д} + V_{л ь} = 44, 247 + 0, 111 = 44, 358 с м^{3}

4. Обчислимо силу Архімеда:

F_{А} = ρ_{в} \cdot g \cdot V_{в} = 1000 \cdot 9, 8 \cdot 44, 358 = 434267, 64 Н

5. Тепер знайдемо кількість теплоти, необхідну для плавлення льоду та розігрівання води та дрібинки до температури плавлення:

Q = m_{л ь} \cdot L_{п л} + m_{д} \cdot c \cdot Δ T = 0, 1 \cdot 3, 3 \cdot 10^{5} + 0, 005 \cdot 4180 \cdot 50 = 33000 + 1045 = 34045 Д ж

6. Отже, необхідно 34045 Дж теплоти для того, щоб дрібинка почала тонути в ущільненому контейнері зі шматком льоду.

Яка кількість теплоти потрібна для того, щоб дробинка почала тонути в ущільненому контейнері зі шматком льоду?

Ilya

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!