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:
\[V_{др} = \dfrac{m_{др}}{\rho_{П}} = \dfrac{0,005}{11,3} = 44,247 см^3\]

2. Обчислимо об"єм льоду:
\[V_{ль} = \dfrac{m_{ль}}{\rho_{Л}} = \dfrac{0,1}{0,9} = 0,111 см^3\]

3. Тепер знайдемо об"єм води, який витікає при зануренні дрібинки та льоду:
\[V_{в} = V_{д} + V_{ль} = 44,247 + 0,111 = 44,358 см^3\]

4. Обчислимо силу Архімеда:
\[F_{А} = \rho_{в} \cdot g \cdot V_{в} = 1000 \cdot 9,8 \cdot 44,358 = 434267,64 Н\]

5. Тепер знайдемо кількість теплоти, необхідну для плавлення льоду та розігрівання води та дрібинки до температури плавлення:
\[Q = m_{ль} \cdot L_{пл} + m_{д} \cdot c \cdot \Delta T = 0,1 \cdot 3,3 \cdot 10^5 + 0,005 \cdot 4180 \cdot 50 = 33000 + 1045 = 34045 Дж\]

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!