Напишите выражение для расчета величины выталкивающей силы, действующей на тело, погруженного в жидкость. (Рассчитаем выражение для выталкивающей силы. Fвыт = F2 – F1. Силы F2 и F1, действующие на верхнюю и нижнюю грани параллелепипеда можно вычислить зная их площади S2 и S1 и давление жидкости p1 и p2 на уровнях этих граней .
F1= p1 S1; F2= p2 S2; так как p1 = ρж ∙gh1; p2 = ρж ∙gh2; а S1= S2= S, где S площадь основания параллелепипеда. Тогда Fвыт = F2 – F1= ρт ∙gh2S – ρт ∙gh1S = ρт ∙gS (h2 – h1) = ρт ∙gS h, где h- высота параллелепипеда.
Но S h= V, где V – объем параллелепипеда, а ρжV = mж- масса жидкости в параллелепипеде. Следовательно Fвыт.= ρжgV = gmж = Pж. , то есть выталкивающая сила равна весу жидкости в объеме погруженного в нее тела.)
Проставим по точке в каждом из сосудов на одном уровне так, чтобы одна из них оказалась на границе между маслом и водой. По закону паскаля давление в этих точках равно. Тогда составим уравнение. Гидростатическое давление стоба масл равно p(м)*g*h(м), а давление столба воды - p(в)*g*h(в). Приравниваем:
p(м)*g*h(м) = p(в)*g*h(в) <=> h(в) = p(м)/p(в) * h(м) = 8 (см). Тогда разность уровней будет равна 10-8=2 (см).
PS p - протность воды или масла (в скобках указано)
h - высота столба жидкости над точкой
5 кг льда при теспературе 0 град. надо расплавить в воду температуры 0 град. потом вместе с имеющейся водой в 10 кг надо нагреть до 80 град.
Посчитаем сколько надо энергии для плавления льда и сколько для нагрева всей получившейся воды...
удельная теплота плавления 335 кДж на кг.
у нас есть 5 кг тогда...
335*5=1675 кДж надо для плавления льда.
Для нагрева кг воды на 1 град. надо 4.2 кДж
после плавления льда у нас получилось
5+10=15 кг воды.
нагреть ее нужно от 0 до 80 град. разница температур составляет 80 град. теперь узнаем сколько теплоты надо для нагрева
80*15*4.2=5040 кДж
Сложим все затраченное тепло
5040+1675=6715 кДж
Промежуточный итог:
Для нагрева смеси из 5 кг льда и 10 кг воды до 80 град. нам необходимо 6715 кДж теплоты.
Теперь найдем количество пара обладающего такой энергией.
Удельная теплоемкость пара равна 2 кДж на кг на град.
найдем теплоту пара при 100 град.
2*100=200
найдем массу пара обладающего 6715 кДж тепла
6715/200=33.575 кг пара
ответ 33.575 кг пара необходимо...