Свинцовая деталь размерами 140х50х25 см погружают в керосин. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать эту деталь в керосине (плотность свинца 11300 кг/м3, плотность керосина 800 кг/м3)
Равновесие нарушится при погружении в любую жидкость. Даже если никуда не погружать, а просто окружающий воздух заменить например водородом, то равновесие так-же нарушится. На каждый цилиндр действуют как сила тяжести, так и Архимедова сила, которая зависит от объёма цилиндров и от плотности окружающей среды. Так как при помещении цилиндров в другую среду (вода, спирт, керосин, что угодно с другой плотностью) изменится выталкивающая сила, действующая на каждый цилиндр, значит равновесие нарушится.
Q1=c*m1*(t2 - t1) ( для воды) ( с-удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m1-масса воды=2кг, t1-начальная температура воды=100 град, t2 -конечная температура воды=0град) Q1=4200*2*( 0 - 100)= - 840000Дж. (минус, так как энергия выделяется) . Пар сначала сконденсируется Q2= - r*m2. ( r -удельная теплота парообразования воды=2300000Дж/кг, m2 -масса пара) Q2= - 2300000*2= - 4600000Дж. и еще образовавшаяся вода остынет до 0. ( Q1). Q3=Q1+Q2. ( для пара) Q2= - 840000 - 4600000= - 5440000Дж. Если взять по модулю, то Q1=840кДж. ( для воды) Q3= 5440кДж. ( для пара).
На каждый цилиндр действуют как сила тяжести, так и Архимедова сила, которая зависит от объёма цилиндров и от плотности окружающей среды. Так как при помещении цилиндров в другую среду (вода, спирт, керосин, что угодно с другой плотностью) изменится выталкивающая сила, действующая на каждый цилиндр, значит равновесие нарушится.