Выталкивающая сила, действующая на погруженное в воду тело, равна по величине весу воды в объеме погруженной части тела.
Тогда вес воды в объеме 55 см³:
F(a) = ρgV, где ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды
g = 10 H/кг - ускорение свободного падения
V = 55·10⁻⁶ м³ - объем погруженной части
Тогда: F(a) = 10⁴ · 55 · 10⁻⁶ = 0,55 (Н)
Вес бруска в воздухе:
P = mg = 0,4 · 10 = 4 (H)
Cила, необходимая для удержания бруска в воде:
F = P - F(a) = 4 - 0,55 = 3,45 (H)
для определения количества теплоты нагревшегося железа:
Q=c*m1*dt, c - удельная теплоемкость, m1 - масса железа, dt - изменение температуры
для определения массы испарившейся воды:
Q=L*m2, Q - количество теплоты, m2 - масса воды, L - удельная теплота парообразования
так как вода уже нагрета до 100°C , то все количество теплоты железа идет на превращение воды в пар,значит возможно следующее
равенство:
выражаем из него массу испарившейся воды:
подставляем значения:
m1=500г=0,5кг
dt=1000°C
L и c - табличные величины
c=4200
L=2,3*10^6
ответ: 0,9 кг