Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Ρм - плотность металла ρв = 100кг/м³ - плотность воды g - ускорение свободного падения V - объём тела Fт - сила тяжести тела ρм = ?
При подвешивании тела на пружине в воздухе сила упругости F1 пружины равна силе тяжести Fт F1 = Fт Fт = ρм · g · V ---> F1 = ρм · g · V Когда тело погрузили в воду, то сила упругости пружины F2 стала равной разности силы тяжести Fт и архимедовой силы Fa F2 = Fт - Fa По условию F2 = F1 : 1.5 = 2F1/3 2F1/3 = F1 - Fa Fа = ρв · g · V F1/3 = Fa ρм · g · V /3 = ρв · g · V ρм/3 = ρв ρм = 3ρв
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
ρв = 100кг/м³ - плотность воды
g - ускорение свободного падения
V - объём тела
Fт - сила тяжести тела
ρм = ?
При подвешивании тела на пружине в воздухе сила упругости F1 пружины равна силе тяжести Fт
F1 = Fт
Fт = ρм · g · V ---> F1 = ρм · g · V
Когда тело погрузили в воду, то сила упругости пружины F2 стала равной разности силы тяжести Fт и архимедовой силы Fa
F2 = Fт - Fa
По условию F2 = F1 : 1.5 = 2F1/3
2F1/3 = F1 - Fa
Fа = ρв · g · V
F1/3 = Fa
ρм · g · V /3 = ρв · g · V
ρм/3 = ρв
ρм = 3ρв
ρм = 3·100 = 3000(кг/м³)
ответ: плотность металла 3000кг/м³