Тихонова
?>

Какое количество теплоты необходимо для испарения 100г воды, взятой при температуре кипения? 2 Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1т кирпича от 20до320 °С? Удельная теплоемкость кирпича равна 750Дж/(кг°С 3 Определите относительное удлинение железнодорожного рельса длиной 10м, если при нагревании он удлинился на 6мм. 4 Определите относительную влажность воздуха при температуре 303К. Точка росы соответствует температуре 286К. 5 Каково парциальное давление водяного пара в комнате при данной температуре, если относительная влажность равна 30% ? Давление насыщенного водяного пара при температуре 40 °С примерно равно 6·10 в 3 Па.

Физика

Ответы

saniopt
Девочка, наверное, 50 килограмм.

Плот плавает на поверхности воды, тогда запишем условие плавания тела:
Fа = Fт, то есть сила Архимеда равна силе тяжести.
Распишем каждую из этих сил:
ρ*g*Vпч = m*g, где
ρ = 1000 кг/м³ – плотность воды (среды, которая выталкивает тело);
g ≈ 10 м/с² – ускорение свободного падения;
Vпч – объём погруженной части плота (погруженный объём), м³;
m – масса плота вместе с грузом, кг.
Сократим на g:
ρ*Vпч = m

Это уравнение верно как для случая без девочки (случай 1), так и для случая с девочкой (случай 2):
ρ*Vпч1 = m1
ρ*Vпч2 = m2

Вычтем из второго уравнения первое:
ρ*Vпч2 - ρ*Vпч1 = m2 - m1

В правой части уравнения разность масс плота вместе с грузом. Ясно, что эта разность равна массе девочки (m2 - m1 = mд):
ρ*Vпч2 - ρ*Vпч1 = mд

Выразим объём погружения через площадь плота S и глубину погружения h:
ρ*S*h2 - ρ*S*h1 = mд
ρ*S*(h2 - h1) = mд
(h2 - h1) = mд/(ρ*S)
Глубина погружения увеличилась на величину Δh = h2 - h1:
Δh = mд/(ρ*S)

Площадь плота S = 4 м * 2 м = 8 м². Тогда:
Δh = 50 кг / ( 1000 кг/м³ * 8 м²) = 0,00625 м = 6,25 мм.
kseybar
Уравнение теплового баланса говорит, что какое количество теплоты отвели от горячей воды, такое же количество теплоты подвели к холодной воде (логично, нет же потерь энергии на нагревание всего отсального):
Qх = -Qг
Знак "минус" говорит о том, что раз от горячей воды теплота уходит, то величина Qг < 0. Со знаком "минус" она станет положительной, как и Qх.

cх*mх*Δtх = -cг*mг*Δtг, где
cх и cг – удельная теплоёмкость холодной и горячей воды соответственно, Дж/(кг*°С);
mх и mг – масса холодной и горячей воды соответственно, кг;
Δtх и Δtг – изменение температуры холодной и горячей воды соответственно, °С.

Считаем, что удельная теплоёмкость воды не зависит от её температуры:
cх = cг = c = 4200 Дж/(кг*°С).

Начальная температура холодной воды tх = 20 °С, начальная температура горячей воды tг = 90 °С, установившаяся температура воды t = 50 °С, тогда:
Δtх = t - tх
Δtг = t - tг

Тогда:
c*mх*(t - tх) = -c*mг*(t - tг)
c*mх*(t - tх) = c*mг*(tг - t)
mх*(t - tх) = mг*(tг - t)
mг = mх*(t - tх) / (tг - t)
mг = 3 кг * (50 °С - 20 °С) / (90 °С - 50 °С)
mг = 2,25 кг

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Какое количество теплоты необходимо для испарения 100г воды, взятой при температуре кипения? 2 Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1т кирпича от 20до320 °С? Удельная теплоемкость кирпича равна 750Дж/(кг°С 3 Определите относительное удлинение железнодорожного рельса длиной 10м, если при нагревании он удлинился на 6мм. 4 Определите относительную влажность воздуха при температуре 303К. Точка росы соответствует температуре 286К. 5 Каково парциальное давление водяного пара в комнате при данной температуре, если относительная влажность равна 30% ? Давление насыщенного водяного пара при температуре 40 °С примерно равно 6·10 в 3 Па.
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

uttgroup
Vikkitrip
diana8
Alyona
fursov-da
Александровна
lighturist
monenko
sveta1308
Евгений
etv771370
dovgash2
annino
Наталья Юрьевич1228
Li-111