На рисунке 102 показаны 2 сосуда, заполненные газом. масса газов одинакова. в каком сосуде давление газа на дно и стенки сосуда больше? ответ обоснуйте
Для решения данной задачи, нам потребуется знание принципа Архимеда, который гласит: "на тело, полностью или частично погруженное в жидкость, действует сила Архимеда, равная весу вытесненной жидкости".
Шаг 1: Определим объем вытесненной кубиком жидкости.
Объем кубика будет равен V = a^3, где "a" - длина ребра кубика. Также в задаче сказано, что слой керосина выше верхней поверхности кубика, поэтому объем вытесненной жидкости будет равен V_вытесненной_жидкости = V_воды + V_керосина.
Шаг 2: Определим массу вытесненной кубиком жидкости.
Масса вытесненной жидкости будет равна m_вытесненной_жидкости = плотность_воды * V_воды + плотность_керосина * V_керосина.
Шаг 3: Определим вес вытесненной кубиком жидкости.
Вес вытесненной жидкости будет равен F_вес_вытесненной_жидкости = m_вытесненной_жидкости * g, где "g" - ускорение свободного падения (9.8 м/с^2).
Шаг 4: Определим силу Архимеда, действующую на кубик.
Сила Архимеда будет равна F_архимеда = плотность_жидкости * V_воды * g, так как кубик погружен только в воду.
Шаг 5: Определим вес кубика.
Вес кубика будет равен F_вес_кубика = масса_кубика * g = плотность_кубика * V * g = плотность_кубика * a^3 * g.
Шаг 6: Найдем разницу между силой Архимеда и весом кубика.
Проекция веса кубика на вертикальное направление уравновешивается силой Архимеда. Запишем это равенство:
F_архимеда - F_вес_кубика = 0.
Шаг 7: Подставим выражения для силы Архимеда и веса кубика в уравнение:
плотность_жидкости * V_воды * g - плотность_кубика * a^3 * g = 0.
Шаг 8: Разрешим уравнение относительно длины ребра кубика:
плотность_жидкости * V_воды = плотность_кубика * a^3.
Шаг 9: Подставим значения плотности_жидкости и V_воды:
960 кг/м^3 * (a^3 - (a-0.05)^3) = 960 кг/м^3 * a^3.
Шаг 10: Разрешим полученное уравнение относительно длины ребра кубика "a":
(a^3 - (a-0.05)^3) = a^3.
Шаг 12: Решим полученное квадратное уравнение относительно переменной "a":
0.15a^2 - 0.0015a + 0.000125 = 0.
Для решения этого уравнения можно использовать метод дискриминанта.
Так как дискриминант отрицательный, то действительных корней у этого уравнения нет.
Ответ: Нам не удалось решить данное уравнение для определения длины ребра кубика. Возможно, в задаче приведены некорректные данные или произошла ошибка в формулировке.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон сохранения энергии. В начале у нас есть лед и вода при температуре 0°C, и мы хотим растопить лед и нагреть воду до 25°C.
Вначале рассчитаем количество тепла, необходимое для растопления льда:
Q_1 = m_1 * L, где m_1 - масса льда, L - удельная теплота плавления льда.
Q_1 = 100г * 3,3*10^5 дж/кг = 3,3*10^7 дж.
Теперь, чтобы нагреть воду от 0°C до 25°C, нам нужно рассчитать количество тепла, необходимое для этого:
Q_2 = m_2 * c * Δt, где m_2 - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры.
Q_2 = 400г * 4,2*10^3 дж/кг*к * (25°C - 0°C) = 4,2*10^6 дж.
Теперь суммируем полученные значения тепла:
Q_сумма = Q_1 + Q_2
Q_сумма = 3,3*10^7 дж + 4,2*10^6 дж = 3,7*10^7 дж.
Для превращения воды в водяной пар, нам необходимо рассчитать массу пара:
m_пар = Q_сумма / L_пар, где L_пар - удельная теплота парообразования воды.
m_пар = 3,7*10^7 дж / (2,3*10^6 дж/кг) ≈ 16,087 кг.
Таким образом, нам необходимо впустить примерно 16,087 кг водяного пара в воду, чтобы растопить лед и нагреть воду до 25°C.
PV = m / мю * RT
массы одинаковы , температуры тоже - справа константа. Чем больше обьем - тем меньше давление и наоборот. В маленьком сосуде давление больше.