Полый шар объемом v=10 см3, заполненный воздухом при температуре t1=573 к, соединили с трубкой с чашкой, заполненной ртутью. определить массу m ртути, вошедшей в шар при остывании воздуха в нем до температуры t2=293 к.
Дано: V=10 см3 T1=573 К T2=293 К Найти m При остывании воздуха его объем уменьшается(по ходу): ΔV=V-V2 Массу определяем по формуле m=pV p=const V/T1=V2/T2 Выразим V2=T1/T2 *V,затем подставим ΔV=V-T1/T2 *V=V(1-T1/T2) Подставим в формулу для нахождения массы: m=pV(1-T1/T2) m=13546 кг/м3*10^-5 м3*(1-293/573)=66,2*10^-3 кг(66,2 г)
При этом ударе (абсолютно неупругом) выполняется закон сохранение импульса. m1v1=(m1+m2)v2; Значит скорость сцепки после столкновения будет v2=m1v1/(m1+m2), а кинетическая энергия E=0.5(m1+m2)*((m1v1)/(m1+m2))^2; E=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2); Сила трения равна F=U(m1+m2)g. Чтобы остановить сцепку, она должна совершить работу, равную кинетической энергии сцепки A=E. Так как работа равна силе, умноженной на перемещение A=FL, то путь до остановки сцепки равен L=E/F; (переведём скорость в м/с, разделив 12/3,6=3,(3) м/с) L=0.5(m1v1)^2 / (m1+m2)/(U(m1+m2)g); L=(0.5/Ug)*(m1v1)^2 /(m1+m2)^2; L=(0.5/(0.05*10))*(50000*3,33)^2 / (50000+30000)^2; L=2,3 м (округлённо).
Лучше всего использовать принцип сообщающихся сосудов. Его проходят на уроках физики. Суть состоит в том, что если расположить два сосуда на разной высоте и соединить их трубкой, то вода будет перетекать из верхнего в нижний. Однако лучшего всего модернизировать этот механизм. Для этого необходимо установить два сосуда на одинаковой высоте, соединить их двумя трубками. Эти трубки подсоединить к т-образному переходнику. Когда в сосудах будет вода, то она будет литься вниз и выливаться через переходник. Вас остается лишь лить воду в сосуды сверху и ваш фонтанчик будет работать.
V=10 см3
T1=573 К
T2=293 К
Найти m
При остывании воздуха его объем уменьшается(по ходу):
ΔV=V-V2
Массу определяем по формуле m=pV
p=const
V/T1=V2/T2
Выразим V2=T1/T2 *V,затем подставим
ΔV=V-T1/T2 *V=V(1-T1/T2)
Подставим в формулу для нахождения массы:
m=pV(1-T1/T2)
m=13546 кг/м3*10^-5 м3*(1-293/573)=66,2*10^-3 кг(66,2 г)
ответ:66,2*10^-3 кг(или 66,2 г)