Відповідь: для утримання латунного стрижня під водою необхідно докласти вертикально вгору сила F = 150 Н.
Объяснение:
m = 17 кг.
g = 10 м / с2.
рл = 8500 кг / м3.
рв = 1000 кг / м3.
F - ?
На будь-яке тіло, в тому числі і латунний стрижень, в рідині, крім сили тяжіння m * g, діє виштовхуюча сила Архімеда Fарх, спрямована вертикально вгору. Тому результуюча цих сил і буде силою F, з якою необхідно його утримувати під водою.
Так як сили спрямовані протилежно, то а = m * п - Аарх.
Силу Архімеда Fарх висловимо формулою: Fарх = V * рв * g.
Обсяг стрижня V висловимо формулою: V = m / рл, де рл - щільність латуні, візьмемо з таблиці щільності речовин.
Fарх = m * рв * g / РЛ.
F = m * g - m * рв * g / рл = m * g * (1-рв / рл).
F = 17 кг * 10 м/с2 * (1 - 1000 кг/м3/ 8500 кг/м3) = 150 Н.
2) Применяем 1 закон термодинамики: Q=именение U+A (Q-количество теплоты, U-внутренняя энергия, A-работа газа) .
3) изм. U=3/2*m/M*R*(T2-T1), т. к. процесс изобарный (давление р=const), то А=р*(V2-V1)=m/M*R*(T2-T1)
4) подставляем эти выражения в 2) и получаем Q=5/2*m/M*R*(T2-T1),
5) чтобы найти температуру 2 пользуемся законом Гей-Люссака: V1/T1=V2/T2, т. е. Т2=1,5Т1
6) расшифровка: М-молярная масса (у кислорода 32 г/моль) , R=8,31 Дж/кг моль.
Удачи!