Смесь льда и воды общей массой м поместили в морозильную камеру заметив что часы в этот момент показывали время 12:00 затем провели два измерения температуры смеси в 13:55 термометр показал t1= -5,а в 14:05 градусов t2=-15 градусов . Определите: 1) Массовую долю льда в исходной смеси;
2)Определите показания часов в момент, когда вся вода кристаллизовалась.
Удельная теплота плавления льда = 330кДж/кг, удельная теплоемкость воды = 4,2кДж/кг на градус цельсия, удельная теплоемкость льда = 2,1 кДж/кг.., температура плавления льда + 0. Количество теплоты, отбираемое у смеси в единицу времени морозильной камерой, считайте постоянной.
Предположим, что шар сплошной.
Тогда масса шара:
m = P/g = 36,9 : 10 = 3,69 (кг)
Объем шара:
V = m/ρ = 3,690 : 8900 ≈ 4,15·10⁻⁴ (м³)
Выталкивающая сила, действующая на шар при его полном погружении, равна весу воды в объеме этого шара:
F(a) = ρ(в)gV = 1000 · 10 · 4,15·10⁻⁴ = 4,15 (H)
Таким образом, если бы шар был сплошным, то его вес в воде при полном погружении составил бы:
P' = P - F(a) = 36,9 - 4,15 = 32,75 (H)
Очевидно, что полученное значение не совпадает с данным. Значит, наше предположение было неверным и в шаре существует полость. Попробуем найти объем этой полости:
Разница в весе шара в воде без полости и с полостью:
P' = F(a)' = 32,75 - 26,7 = 6,05 (H)
Такая разница в выталкивающей силе появится при увеличении объема шара на:
V' = F(a)'/ρ(в)g = 6,05 : 10000 = 6,05·10⁻⁴ (м³)
Объем сплошного медного шара с таким весом в воздухе, как мы выяснили:
V = 4,15·10⁻⁴ (м³)
Разница объемов и будет приходиться на полость внутри шара:
V(п) = V' - V = 6,05·10⁻⁴ - 4,15·10⁻⁴ = 1,9·10⁻⁴ (м³) = 190 см³
ответ: в медном шаре существует полость объемом 190 см³.