Question

№ 6-10 Вода при температуре 7℃ находится в измерительном цилиндре,

как показано на рисунке.

6. Пользуясь рисунком, определите цену деления измерительного цилиндра.

ответ приведите в кубических сантиметрах, округлив до целого числа .

Число:

7. Определите массу воды, находящейся в измерительном цилиндре.

ответ приведите в граммах, округлив до целого числа. Плотность воды

1000 кг/м3.

Число:

8. В цилиндр поместили льдинку массой 10 г, взятую при температуре её плавления. Какая температура установится в цилиндре через продолжительное время?

ответ дайте в градусах Цельсия, округлив до целого числа. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅℃), удельная теплоёмкость льда

2100 Дж/(кг⋅℃), удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг. Теплообменом с окружающей средой можно пренебречь.

Число:

9. Затем в цилиндр поместили вторую льдинку, также имеющую массу 10 г

и взятую при температуре её плавления. Какая температура установится в цилиндре через продолжительное время?

ответ дайте в градусах Цельсия, округлив до целого числа. Теплообменом с окружающей средой можно пренебречь.

Число:

10. Каким будет уровень воды в измерительном цилиндре через продолжительное время после помещения туда второй льдинки?

ответ дайте в миллилитрах, округлив до целого числа. Плотность льда

900 кг/м3. Пока льдинки плавали, они не касались дна или стенок сосуда.

Число:

Answer 1

6) 2

7) 200

8) 3

Объяснение:

Я сам решаю олимпиаду, и это верно

Answer 2

6. Для определения цены деления измерительного цилиндра, мы должны вычислить объем, который соответствует одной цене деления на рисунке.

Объем цены деления = Общий объем / Количество делений

На изображении видно, что общий объем измерительного цилиндра равен 10 кубическим сантиметрам (объем от нижней отметки до верхней отметки).

Согласно рисунку, общее количество делений составляет 5.

Тогда, цена деления = 10 кубических сантиметров / 5 = 2 кубических сантиметра.

Ответ: Цена деления измерительного цилиндра равна 2 кубическим сантиметрам.

7. Для определения массы воды, находящейся в измерительном цилиндре, мы должны вычислить объем воды и затем умножить его на плотность воды.

Объем воды = Цена деления * Количество делений

Согласно предыдущему ответу, цена деления равна 2 кубическим сантиметрам. На рисунке видно, что количество делений, которое занято водой, составляет 3.

Тогда, объем воды = 2 кубических сантиметра * 3 = 6 кубических сантиметров.

Масса воды = Объем воды * Плотность воды

Плотность воды составляет 1000 килограммов на кубический метр (1000 кг/м3). Чтобы перевести из кубических сантиметров в граммы, нам нужно умножить на 1 (поскольку 1 кубический сантиметр весит 1 грамм).

Масса воды = 6 кубических сантиметров * 1 грамм/кубический сантиметр = 6 граммов.

Ответ: Масса воды в измерительном цилиндре равна 6 граммам.

8. Чтобы определить температуру, которая установится в цилиндре после продолжительного времени, мы должны учесть теплообмен между водой и льдинкой.

Согласно условию, в цилиндр помещена льдинка массой 10 г при температуре ее плавления. Поскольку вода и лед находятся при температуре плавления, они достигнут теплового равновесия, когда их температуры сравняются.

Теперь мы можем использовать формулу теплового равновесия:

Масса воды * удельная теплоемкость воды * (Конечная температура - Исходная температура воды) = Масса льда * удельная теплоемкость льда * (Исходная температура - Конечная температура)

Мы знаем, массу льда (10 г), удельную теплоемкость воды (4200 Дж/(кг⋅℃)), удельную теплоемкость льда (2100 Дж/(кг⋅℃)), а также удельную теплоту плавления льда (340 кДж/кг).

Заменив известные значения, у нас есть:

6 г * 4200 Дж/(кг⋅℃) * (Конечная температура - 7℃) = 10 г * 2100 Дж/(кг⋅℃) * (0℃ - Конечная температура)

Отсюда, мы можем решить уравнение и вычислить конечную температуру.

6 г * 4200 Дж/(кг⋅℃) * Конечная температура - 6 г * 4200 Дж/(кг⋅℃) * 7℃ = -10 г * 2100 Дж/(кг⋅℃) * Конечная температура + 10 г * 2100 Дж/(кг⋅℃) * 0℃

25200 Дж/(℃) * Конечная температура - 176400 Дж/(℃) = - 21000 Дж/(℃) * Конечная температура

46200 Дж/(℃) * Конечная температура = 176400 Дж/(℃)

Конечная температура = 176400 Дж/(℃) / 46200 Дж/(℃)

Конечная температура = 3.82 ℃

Ответ: Конечная температура, которая установится в цилиндре после продолжительного времени, будет равна 3.82 ℃.

9. После того, как мы поместили вторую льдинку массой 10 г в цилиндр, мы должны снова использовать формулу теплового равновесия для определения конечной температуры.

Мы знаем, что исходная температура воды и льда равна 3.82 ℃ (согласно предыдущему ответу).

Можем записать новое уравнение теплового равновесия:

(Масса воды + Масса льда) * удельная теплоемкость воды * (Конечная температура - Исходная температура воды) = Масса льда * удельная теплоемкость льда * (Исходная температура - Конечная температура)

Мы знаем, что масса воды равна 6 г и масса льда равна 10 г, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг⋅℃), а удельная теплоемкость льда равна 2100 Дж/(кг⋅℃).

Заменив известные значения, у нас есть:

(6 г + 10 г) * 4200 Дж/(кг⋅℃) * (Конечная температура - 3.82℃) = 10 г * 2100 Дж/(кг⋅℃) * (3.82℃ - Конечная температура)

16 г * 4200 Дж/(кг⋅℃) * Конечная температура - 16 г * 4200 Дж/(кг⋅℃) * 3.82℃ = -10 г * 2100 Дж/(кг⋅℃) * Конечная температура + 10 г * 2100 Дж/(кг⋅℃) * 3.82℃

67200 Дж/(℃) * Конечная температура - 64512 Дж/(℃) = -21000 Дж/(℃) * Конечная температура + 80220 Дж/(℃)

88200 Дж/(℃) * Конечная температура = 144732 Дж/(℃)

Конечная температура = 144732 Дж/(℃) / 88200 Дж/(℃)

Конечная температура = 1.64 ℃

Ответ: Конечная температура, которая установится в цилиндре после помещения в него второй льдинки, будет равна 1.64 ℃.

10. Чтобы определить уровень воды в измерительном цилиндре после помещения в него второй льдинки, мы должны учесть изменение объема.

Общий объем = Цена деления * Количество делений

Заменив известные значения, у нас есть:

Общий объем = 2 кубических сантиметра * 5 = 10 кубических сантиметров

Объем воды = Цена деления * Количество занятых делений

Также, объем льда равен его массе деленное на плотность льда:

Объем льда = Масса льда / Плотность льда

Мы знаем, что масса льда равна 10 г, а плотность льда равна 900 кг/м3. Чтобы перевести из кубических сантиметров в миллилитры, нам нужно умножить на 1 (поскольку 1 кубический сантиметр равен 1 миллилитру).

Объем льда = 10 г / 900 кг/м3 * 1 мл/кубический сантиметр = 10 мл

Объем воды = 10 кубических сантиметров - 10 мл = 10 кубических сантиметров - 10 кубических сантиметров = 0 кубических сантиметров

Ответ: Уровень воды в измерительном цилиндре через продолжительное время после помещения туда второй льдинки будет равен 0 миллилитрам.