М=500 г= 0,5 кг; теплоемкость воды с = 4,19*10^3 Дж/кгК. Теплота (удельная) парообразования воды L = 2,256*10^6 Дж/кг. Т°0 = 20°С. Для пара: m1 = 10 г, m2 = 100 г. Ур-ие тепл. баланса для первой порции пара: М*с*(Т°1 - Т°0) = L* m1 + m1*c*(100° - T°1). Оно отражает: тепло, полученное водой М, равно теплоте, отданной паром m1 при конденсации при темпер. 100°С и последующим охлаждением образовавшейся воды от 100° до общей температуры Т°1. Выразим Т°1 из него:
Т°1 =[ Lm1 + c(MT°o + 100°m1)]/(c*(M + m1)) = [2,256*10^6*0,01 + 4,19*10^3*(0,5*20 + 100*0,010)]/(4,19*10^3*0,510) = 32,1°. Суммарная масса стала 110 г. Видим, что 10 грамм пара нагрели смесь на 12 градусов. Ясно, что 100 г должны бы были нагреть ее выше 100°С. Тут логично сосчитать сначала, сколько теплоты потребует масса М для нагрева до 100°С, потом сосчитать, сколько граммов (m) пара при100° нужно для этого сконденсировать. А именно: с*М*(100° - Т°о) = L*m. m = с*М*(100° - Т°о) /L = 4,19*10^3*0,5*80/(2,256*10^6) = 0,074 кг = 74 г. В итоге, в этом случае масса станет 500+74=574 г с температурой 100°С. Остальной пар "улетучится".
Для пара: m1 = 10 г, m2 = 100 г.
Ур-ие тепл. баланса для первой порции пара: М*с*(Т°1 - Т°0) = L* m1 + m1*c*(100° - T°1).
Оно отражает: тепло, полученное водой М, равно теплоте, отданной паром m1 при конденсации при темпер. 100°С и последующим охлаждением образовавшейся воды от 100° до общей температуры Т°1.
Выразим Т°1 из него:
Т°1 =[ Lm1 + c(MT°o + 100°m1)]/(c*(M + m1)) = [2,256*10^6*0,01 + 4,19*10^3*(0,5*20 + 100*0,010)]/(4,19*10^3*0,510) = 32,1°. Суммарная масса стала 110 г.
Видим, что 10 грамм пара нагрели смесь на 12 градусов. Ясно, что 100 г должны бы были нагреть ее выше 100°С.
Тут логично сосчитать сначала, сколько теплоты потребует масса М для нагрева до 100°С, потом сосчитать, сколько граммов (m) пара при100° нужно для этого сконденсировать. А именно:
с*М*(100° - Т°о) = L*m.
m = с*М*(100° - Т°о) /L = 4,19*10^3*0,5*80/(2,256*10^6) = 0,074 кг = 74 г.
В итоге, в этом случае масса станет 500+74=574 г с температурой 100°С. Остальной пар "улетучится".
m = 14,7 кг
P₁ = 131,3 H Вес короны в воздухе: P₀ = mg = 147 (H)
ρ₀ = 19300 кг/м³ Выталкивающая сила, действующая на
ρ₁ = 1000 кг/м³ корону в воде:
g = 10 H/кг Fa = P₀-P₁ = 147 - 131,3 = 15,7 (H)
Объем короны:
Найти: ρ/ρ₀ - ? V = Fa/ρ₁g = 15,7:10000 = 1,57*10⁻³ (м³)
Плотность материала короны:
ρ = m/V = 14,7/(1,57*10⁻³) = 9,36*10³ (кг/м³)
ρ/ρ₀ = 9,36:19,3 ≈ 0,48
Данная плотность меньше плотности чистого золота более, чем в два раза, следовательно, корона сделана из менее плотного материала.
ответ: корона сделана не из золота.