Разница в весе тела в воздухе и воде объясняется наличием выталкивающей силы, действующей на тело при погружении его в воду.
Эта сила численно равна весу воды в объеме погруженной части данного тела:
Fₐ = ρgV, где ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды
g = 10 Н/кг - ускорение свободного падения
V - объем погруженной части тела
Так как вес тела в воде:
P' = P - Fₐ,
то: Fₐ = P - P' = 280 - 170 = 110 (H)
Тогда:
V = Fₐ/ρg = 110 : 10000 = 0,011 (м³) = 11 (дм³)
Сначала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание воды от 0град. , до кипения 100град.
Q1=c*m*(t2 - t1) ( c -удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m -масс=0,1кг ( в системе СИ) , t1 - начальная температура воды=0град. , t2 -конечная темпер. =100град) . Q1=4200*0,1*(100-0)=42000Дж.
Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное для испарения:
Q2=r*m ( r или L - удельная теплота парообразования воды=2300000Дж/кг) .
Q2=2300000*0,1=230000Дж.
Q=Q1+Q2 ( все затраченное количество теплоты) .
Q=42000+230000=272000Дж.
Q=272000Дж. ( 272кДж).