Вкоком году и кем был создан первый термометр?

Д.Г. Фаренгейтом в 1714

Эта задача на применение закона Архимеда, в соответствии с которым (в данном конкретном случае) на тело, погруженное в жидкость, со стороны жидкости действует выталкивающая сила равная весу вытесненной воды.  Данная в задаче труба, полностью погруженная в воду, вытеснит воды (Vв), по объему, ровно столько, какой объем имеет эта труба (объем сплошного цилиндра диаметром 2R =450 мм =0,45 м   R=0,225 м, и длиной L= 10 м). Вес этой вытесненной воды (Fв) равен произведению плотности воды (рв) на объем вытесненной воды и на ускорение свободного падения (g). Т.е. Fв = рв*Vв*g. Объем вытесненной воды Vв = π*L*R² .  Выталкивающая (архимедова) сила будет действовать вертикально вверх, а вниз будет действовать вес самой трубы (Fт) и вес полезного груза (Fп), величину которого нам у нужно найти.  Вес трубы  F т = mт*g. Таким образом,   Fт + Fп = Fв.  Отсюда Fп = Fв – Fт = рв*Vв*g - mт*g = g(рв*Vв – mт) = g(рв*π*L*R² –mт) = 10(1000*3,1415926…*10*0,225² – 7,15) = 15832,8 Ньютона

Используем для решения первый закон термодинамики

Q = A + ΔU

Т.е. все подведенное к системе тепло Q расходуется на совершение системой работы A и на изменение ее внутренней энергии ΔU. Процесс изобарный т.е. давление остается постоянным

Р = const

Работа при изобарном процессе равна

A = p ΔV

Изменение внутренней энергии равно

ΔU = (i/2)(m/M) R ΔT

Из закона Менделеева- Клапейрона

P Δ V =(m/M) R Δ T

A = p ΔV =(m/M) RΔT = 2U/i

Сначала найдем изменение внутренней энергии

ΔU = (i/2)(m/M)RΔT

Изменение температуры ΔT = T2 - T1

Из уравнения изобарного процесса ( V1/T1 = V2/ T2 ) T2 = T1 (V2/V1) = 300*2 = 600 K

ΔT = 300 K

ΔU = (5/2)(6,5*10^-3/2*10^-3)*8,31*300 =20250 Дж

Работа

A = 2U/i = 2*28250/5 =8100 Дж

Q = A + ΔU = 20250 + 8100 =28350 Дж

Объяснение: