Объяснение:
Сперва мы обратим внимание на то, что вода находится в калориметре(!), т.е., в теплоизолированной среде, а это значит, что теплообмена с окружающей средой не происходит, более нагретая жидкость отдает свое тепло менее нагретой жидкости.
Составим уравнение теплового баланса:
Q1 + Q2 = 0
Теперь запишем эту формулу более подробно:
cm1(Θ - t1) + cm2(Θ - t2) = 0
Буквой t обозначены температуры, m - массы; c - удельная теплоемкость воды. Θ("тетта" - греч.) - это температура, которая установилась после теплообмена между жидкостями.
Задача с точки зрения физики решена.
Пошла одна алгебра.
Решим линейное уравнение: для этого мы cm1(Θ-t1) перенесем вправо с изменением знака на противоположный.
Получим:
cm2(Θ - t2) = -cm1(Θ-t1)
Из этого уравнения выразим m2:
m2 = -cm1(Θ-t1)/c(Θ-t2)
c в числителе и знаменателе можно сократить.
Останется:
m2 = -m1*(Θ-t1)/(Θ-t2)
Ну и займемся подстановкой данных:
m2 = -0,6 кг(40-20)градусов/(40-100)градусов
Градусы Цельсия сокращаются, ответ получим в килограммах.
В числителе будет -0,6 * 20
В знаменателе - -60
Получим: -12/-60 = 0,2 кг = 200 г (минус на минус дает плюс)
Следовательно, верно утверждение a, масса горячей воды действительно меньше 250 г.
Ну а так как нам надо выбрать одно утверждение, то все остальные утверждения(b, c, d) неверны.
Задача решена.
1.P1=mg - вес тела на поверхности
P2=mg-Fa - вес тела в воде
P1-P2=Fa - отнимем первое от второго
Р1-Р2=50 Н по условию
Fa=gpкV - сила архимеда, рк=800 кг/м3
P1-P2=gpкV
V=P1-P2/gpк = 50/10*800=0.00625 м3
рж=7900 кг/м3 - плотностьжелеза
m=pжV=7900*0.00625=49.4 кг
P1=mg=49.4*10=494 Н
2.Если тело плавает, то его вес равен нулю, т.к. mg=Fa . Это неточность в условии
P=mg
V=250 cм3=0.00025 м3
m=pкV - pк=500 кг\м3
P=pкVg=500*0.00025*10=1.25 Н
3.F+Fa=mg
F=mg-Fa - минимальная сила для поднятия
m=pчV - масса чугуна, рч=7000 кг/м3
Fa=gpсV - сила архимеда рс=830 кг/м3
0.5 дм3=0.0005 м3
F=gpчV-gpвV=gV(pч-pв)=10*0.0005*(7000-830)=30.85 Н
