Для решения этой задачи, нам необходимо выяснить, сколько тепла необходимо для сборки массы воды, которая может быть превращена в лед. Затем мы сможем использовать то же самое количество теплоты, чтобы выяснить массу воды.
Шаг 1: Найдем тепло, необходимое для испарения эфира.
Масса эфира м = 0,1 кг
Удельная теплота испарения эфира L = 3,8 * 10^5 Дж/кг
Тепло, необходимое для испарения эфира Q = м * L
Q = 0,1 кг * 3,8 * 10^5 Дж/кг
Q = 3,8 * 10^4 Дж
Шаг 2: Найдем количество тепла, которое может быть передано от эфира к воде, чтобы охладить его до температуры плавления льда (0 °С).
Удельная теплоемкость эфира C = 2100 Дж/(кг*к)
Температура изменения дельта T = 20 °С - 0 °С = 20 °С
Тепло, переданное от эфира к воде Q = м * C * дельта T
Q = 0,1 кг * 2100 Дж/(кг*к) * 20 °С
Q = 4200 Дж/к * 20 °С
Q = 84000 Дж
Шаг 3: Найдем количество тепла, необходимое для плавления льда.
Удельная теплота плавления льда L₂= 3,3 * 10^5 Дж/кг
Тепло, необходимое для плавления льда Q₂ = м * L₂
Q₂ = L₂ * м
Q₂ = 3,3 * 10^5 Дж/кг * м
Шаг 4: Используем Закон сохранения энергии:
Тепло, потеряемое эфиром = Тепло, полученное водой
Тепло, переданное от эфира к воде = Q + Q₂
Таким образом, 84000 Дж + 3,3 * 10^5 Дж/кг * м = 3,8 * 10^4 Дж + 0 кг
Шаг 5: Решим уравнение, чтобы найти массу воды (м).
3,3 * 10^5 Дж/кг * м = 3,8 * 10^4 Дж
м = (3,8 * 10^4 Дж) / (3,3 * 10^5 Дж/кг)
м ≈ 0,115 кг
Ответ: Масса воды, которая может быть превращена в лед, равна приближенно 0,115 кг.
Чтобы определить показания динамометра при свободном падении груза, нам понадобятся знания о некоторых физических законах.
1. Закон свободного падения гласит, что все тела вблизи поверхности Земли свободно падают с одинаковым ускорением, которое обозначается буквой g. Значение ускорения свободного падения на Земле принимается равным примерно 9,8 м/с².
2. Вес тела равен силе тяжести, которая действует на него. В этом случае, груз весом p=3 н подвешен к динамометру.
С учетом этих знаний, пошагово рассмотрим решение:
1. В начале свободного падения груза, когда он еще не начал двигаться, вес груза равен силе, действующей на него, и равен 3 н.
2. По мере падения груза, будет срабатывать сила тяжести, и его вес будет изменяться в соответствии с ускорением свободного падения, равным 9,8 м/с².
3. Когда груз достигнет максимальной скорости и будет подвешен только на динамометре, его вес будет совпадать с показаниями динамометра.
Таким образом, ответ на вопрос будет: г) 9,8 н.
Обоснование:
- В начале свободного падения груза его вес равен 3 н.
- По мере падения груза, его вес будет увеличиваться из-за силы тяжести, действующей на него.
- Когда груз зависнет только на динамометре во время свободного падения, его вес будет равен показаниям динамометра, которые будут равны 9,8 н.
Шаг 1: Найдем тепло, необходимое для испарения эфира.
Масса эфира м = 0,1 кг
Удельная теплота испарения эфира L = 3,8 * 10^5 Дж/кг
Тепло, необходимое для испарения эфира Q = м * L
Q = 0,1 кг * 3,8 * 10^5 Дж/кг
Q = 3,8 * 10^4 Дж
Шаг 2: Найдем количество тепла, которое может быть передано от эфира к воде, чтобы охладить его до температуры плавления льда (0 °С).
Удельная теплоемкость эфира C = 2100 Дж/(кг*к)
Температура изменения дельта T = 20 °С - 0 °С = 20 °С
Тепло, переданное от эфира к воде Q = м * C * дельта T
Q = 0,1 кг * 2100 Дж/(кг*к) * 20 °С
Q = 4200 Дж/к * 20 °С
Q = 84000 Дж
Шаг 3: Найдем количество тепла, необходимое для плавления льда.
Удельная теплота плавления льда L₂= 3,3 * 10^5 Дж/кг
Тепло, необходимое для плавления льда Q₂ = м * L₂
Q₂ = L₂ * м
Q₂ = 3,3 * 10^5 Дж/кг * м
Шаг 4: Используем Закон сохранения энергии:
Тепло, потеряемое эфиром = Тепло, полученное водой
Тепло, переданное от эфира к воде = Q + Q₂
Таким образом, 84000 Дж + 3,3 * 10^5 Дж/кг * м = 3,8 * 10^4 Дж + 0 кг
Шаг 5: Решим уравнение, чтобы найти массу воды (м).
3,3 * 10^5 Дж/кг * м = 3,8 * 10^4 Дж
м = (3,8 * 10^4 Дж) / (3,3 * 10^5 Дж/кг)
м ≈ 0,115 кг
Ответ: Масса воды, которая может быть превращена в лед, равна приближенно 0,115 кг.
1. Закон свободного падения гласит, что все тела вблизи поверхности Земли свободно падают с одинаковым ускорением, которое обозначается буквой g. Значение ускорения свободного падения на Земле принимается равным примерно 9,8 м/с².
2. Вес тела равен силе тяжести, которая действует на него. В этом случае, груз весом p=3 н подвешен к динамометру.
С учетом этих знаний, пошагово рассмотрим решение:
1. В начале свободного падения груза, когда он еще не начал двигаться, вес груза равен силе, действующей на него, и равен 3 н.
2. По мере падения груза, будет срабатывать сила тяжести, и его вес будет изменяться в соответствии с ускорением свободного падения, равным 9,8 м/с².
3. Когда груз достигнет максимальной скорости и будет подвешен только на динамометре, его вес будет совпадать с показаниями динамометра.
Таким образом, ответ на вопрос будет: г) 9,8 н.
Обоснование:
- В начале свободного падения груза его вес равен 3 н.
- По мере падения груза, его вес будет увеличиваться из-за силы тяжести, действующей на него.
- Когда груз зависнет только на динамометре во время свободного падения, его вес будет равен показаниям динамометра, которые будут равны 9,8 н.