ответ:
дано: t (температура воды) = 0 ºс; mп (масса пара) = 5 г (0,005 кг); tп (температура пара) = 100 ºс; tр (температура равновесия) = 50 ºс.
постоянные: l (уд. теплота конденсации водяного пара) = 2,3 * 106 дж/кг; cв (уд. теплоемкость воды) = 4200 дж/(кг*ºс).
массу воды в калориметре определим из равенства: св * m * (tр - 0) = l * mп + св * mп * (tп - tр), откуда m = (l * mп + св * mп * (tп - tр)) / (св * tр).
m = (2,3 * 106 * 0,005 + 4200 * 0,005 * (100 - 50)) / (4200 * 50) = 0,06 кг (60 г).
gρ₁ΔV₁ = mg
ρ₁ - плотность воды
ΔV₁ = m/ρ₁.
А когда коробочка тонет, она вытесняет объём, который занимает коробочка:
ΔV₂ = m/ρ₂
ρ₂ - плотность железа.
Учитывая, что площадь сосуда одна и та же (S) и что ΔVi = SΔHi
получаем для соотношения изменений объёмов (и уровней) следующее:
ΔH₁/ΔH₂ = ΔH₁S/ΔH₂S = ΔV₁/ΔV₂ = ρ₂/ρ₁
ΔH₂ = ΔH₁ρ₁/ρ₂ = 2*1000/7800 = 0.26 см
Значит, когда коробочка утонет, уровень воды опустится на
ΔH₁ - ΔH₂ = 2 - 0.26 = 1,74 см