Полый стальной шарик объёмом V = 9 см³ равномерно и прямолинейно поднимается вертикально вверх со дна стакана, заполненного водой. Плотность стали равна p1 = 7,8 г/см³, плотность воды — p2 = 1,0 г/см³, плотность воздуха, заполняющего полость в шарике, равна p3 = 1,29 кг/м³ = 1,29*10^(-3) г/см³ . С точностью до кубического миллиметра определи объём v воздушной полости в шарике.
Сила Архимеда равна F° = V*p2*g
Она равна весу шарика: Р = (V – v)*p1*g + v*p2*g — поскольку шарик не тонет, но и не поднимается ускоренно.
Из условия: F° = P имеем: V*p2*g = (V – v)*p1*g + v*p3*g или:
Полый стальной шарик объёмом V = 9 см³ равномерно и прямолинейно поднимается вертикально вверх со дна стакана, заполненного водой. Плотность стали равна p1 = 7,8 г/см³, плотность воды — p2 = 1,0 г/см³, плотность воздуха, заполняющего полость в шарике, равна p3 = 1,29 кг/м³ = 1,29*10^(-3) г/см³ . С точностью до кубического миллиметра определи объём v воздушной полости в шарике.
Сила Архимеда равна F° = V*p2*g
Она равна весу шарика: Р = (V – v)*p1*g + v*p2*g — поскольку шарик не тонет, но и не поднимается ускоренно.
Из условия: F° = P имеем: V*p2*g = (V – v)*p1*g + v*p3*g или:
V*p2 = (V – v)*p1 + v*p3 ==>. V*p2 = V*р1 – v*p1 + v*p3 ==>
V*(p2–p1) = v*(p3–p1). Отсюда: v = V*(p2–p1)/(p3–p1) = 9*(1.0-7.8)/(1,29*10^(-3)-7.8) = 7.84745 см³ = 7847 мм³.
Итак: v = 7847 см³.
Запишем уравнение теплового баланса
Q1 + Q2 = Q3
где Q1 - количество теплоты поглощенное стальным чайником
Q2 - количество теплоты поглощенное водой
Q3 - количество теплоты отданное бруском
Тогда c1*m1 * (t2-t1) + c2*m2 * (t2-t1) = c3*m3 * (t3-t2)
Удельная теплоемкость стали 0,46 кДж/(кг*К), воды 4,18 кДж/(кг*К)
Тогда
0,46*1,2*(25-20) + 4,18*1,9*(25-20) = с3 * 0,65 (100-25)
Отсюда с3 = 0,87 кДж/(кг*К)
Данной удельная теплоемкость может соответствовать Глина у которой с = 0,88 кДж/(кг*К)