Считая Солнце абсолютно черным телом с температурой поверхности 5800 К, найдите энергию излучения Солнца на 1 м^2 поверхности Земли. Эта величина называется солнечной постоянной. Радиус Солнца 6,95·108 м, расстояние от Земли до Солнца 1,5·1011 м.
Алюминиевый кубик опустили сначала в воду, а затем в керосин. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на кубик в воде F1 и в керосине F2.
1) F1 = F2
2) F1 = 0,8F2
3) F1 = 1,25F2
4) соотношение сил зависит от внешнего давления
Решение.
При опускании алюминиевого кубика в воду на него действует выталкивающая сила Архимеда, равная , где кг/м3 – плотность воды; V – объем погруженного в воду тела. Так как в опытах погружают в жидкости одно и то же тело – алюминиевый кубик, то величина объема V остается неизменной. Но плотность жидкости во втором случае (плотность керосина) кг/м3 меньше, чем плотность воды. Следовательно, в соответствии с формулой, сила Архимеда в случае воды выше, чем в случае керосина в
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин
Алюминиевый кубик опустили сначала в воду, а затем в керосин. Сравните значения выталкивающей силы, действующей на кубик в воде F1 и в керосине F2.
1) F1 = F2
2) F1 = 0,8F2
3) F1 = 1,25F2
4) соотношение сил зависит от внешнего давления
Решение.
При опускании алюминиевого кубика в воду на него действует выталкивающая сила Архимеда, равная , где кг/м3 – плотность воды; V – объем погруженного в воду тела. Так как в опытах погружают в жидкости одно и то же тело – алюминиевый кубик, то величина объема V остается неизменной. Но плотность жидкости во втором случае (плотность керосина) кг/м3 меньше, чем плотность воды. Следовательно, в соответствии с формулой, сила Архимеда в случае воды выше, чем в случае керосина в
раз,
то есть F1=1,25F2.
ответ: 3.