Скільки потрібно теплоти, щоб холодна вода масою 6 кг, температура якої 10 °C повністю викіпіла? Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг∙°C), питома теплота пароутворення води 2,3 МДж/кг
Р=ρgh=100641,5 Паскаль. ρ=13600 кг/м^3 - это плотность ртути. При этом высота ртутного равна h=P/ρg=100641,5/13600*9,8= 100641,5/133280=0,75 метров или 75 см. Если мы будем делать водяной барометр,то учитывая,что плотность воды принимается за 1000 кг/м^3,то высота будет h=P/ρg=100641,5/1000*9,8=10,2 метров. Масла h=P/ρg=100641,5/850*9,8=12,08 метров. Можно не париться с цифрами,а просто выводить формулу. h=высота ртути. h1=высота воды. h/h1=P/ρg : P/ρ1g=ρ1/ρ h/h1=ρ1/ρ Теперь пусть Н=высота масла,а ρο-плотность масла. h/H=ρο/ρ Тогда зная высоту ртутного барометра легко выразить из пропорции высоту масла. h/H=ρο/ρ Η-? hρ=Hρο Η=hρ/ρο Ну и для воды также
ρ=13600 кг/м^3 - это плотность ртути.
При этом высота ртутного равна
h=P/ρg=100641,5/13600*9,8=
100641,5/133280=0,75 метров или 75 см.
Если мы будем делать водяной барометр,то учитывая,что плотность воды принимается за 1000 кг/м^3,то высота будет
h=P/ρg=100641,5/1000*9,8=10,2 метров.
Масла
h=P/ρg=100641,5/850*9,8=12,08 метров.
Можно не париться с цифрами,а просто выводить формулу.
h=высота ртути.
h1=высота воды.
h/h1=P/ρg : P/ρ1g=ρ1/ρ
h/h1=ρ1/ρ
Теперь пусть Н=высота масла,а ρο-плотность масла.
h/H=ρο/ρ
Тогда зная высоту ртутного барометра легко выразить из пропорции высоту масла.
h/H=ρο/ρ
Η-?
hρ=Hρο
Η=hρ/ρο
Ну и для воды также
пусть условия на этом уровне нормальные (P = 10^5 Па, T = 273 K)
запишем первый закон Ньютона:
Fa + mg + F = 0, где Fa - Архимедова сила, F - искомая сила натяжения
в проекции на некоторую ось, направленную в сторону Fa:
Fa - mg - F = 0
2) пусть высота подъема шара - максимальная, тогда силы, действующие на него, скомпенсированы (аналогично):
Fa - mg = 0
пусть на h(max) плотность воздуха равна p'(в) = p(в) / 2.
составим систему уравнений:
p(в) g V = F + mg
p'(в) g V = mg
вычитаем из первого уравнения второе
gV (p(в) - p'(в)) = F
F = p(в) g V / 2.
3) по уравнению Менделеева-Клапейрона (пусть воздух - идеальный газ):
P V = m R T / M
делим на объем обе части
P = p R T / M => p = P M / R T.
молярная масса воздуха M = 29*10^-3 кг/моль
F = P M g V / 2 R T
F = 10^5 * 29 * 6 / 2 * 8,31 * 273,
F = 3 834,913 H ≈ 3,8 кН