Ртуть массой 1 г нагрели до температуры кипения. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
А. При выкипании ртути выделяется тепло.
Б. Чтобы выпарить всю ртуть, нужно более 200 Дж теплоты.
В. Чтобы выпарить всю ртуть, нужно менее 300 Дж теплоты.
Г. Внутренняя энергия 1 г паров ртути больше, чем внутренняя энергия 1 г жидкой ртути при той же температуре.
5 мм
Объяснение:
Дано:
a = 6 см
m = 810 г
ρ = 8 900 кг/м³ = 8,9 г/см³
_____________
h - ?
Данную задачу не будем решать в единицах СИ (для простоты расчетов).
1)
Найдем объем меди:
V₁ = m / ρ = 810 / 8,9 ≈ 91 см³
2)
Найдем внешний объем куба:
V₀ = a³ = 6³ = 216 см³
3)
Объем полости:
V₂ = V₀-V₁ = 216-91 = 125 см³ = 5³ (1)
Но
a₁ = a - 2*h = 6-2*h (смотри чертеж),
тогда
V₂ = a₁³ = (6-2*h)³ (2)
Приравняем (2) и (1):
(6-2*h)³ = 5³
Извлечем кубический корень:
6-2*h = 5
2*h = 1
h = 0,5 см = 5 мм
U = (1/2) k * x^2, где k - жесткость пружины (коэффициент) x - удлинение. Из первого условия найдем жесткость пружины:
30 Дж = (1/2) * к * 0,03м * 0,03 м Отсюда:
к = 60 / (9*10^-4) (в скобках 9 умножить на 10 в минус четвертой степени)
к = 60 / (9*10^-4) = 2/3 * 10^5
Теперь используем второе условие: Если добавить работу 240 Дж. всего работа по растяжению пружины составит 270 Дж.
270 Дж = (1/2) * 2/3* 10^5 * L^2 , где L - неизвестное нам растяжение пружины во втором случае. Для L из данного уравнения получаем:
L = sqrt(270*3/(10^5)) = 9 см
Таким образом, совершив работу в 270 Дж мы растянем пружину на 9 см. Соответственно, по сравнению с первым случаем, приращение длины растянутой пружины составит 9 см - 3 см = 6 см.