Водяной пар при температуре парообразования впускают в калориметр, где находится лед при температуре -10 °С. Найдите отношение массы льда к массе водяного пара, если в состоянии теплового равновесия температура в калориметре 35 °С. ответ округлите до целых
Сила тяжести определяется по формуле:
F = m (кг) * g (Н/кг), где m – масса тела (кг), g – ускорение свободного падения (Н/кг).
Масса тела m = P (кг/м³) * V (м³), где Р – плотность тела (м³), V – обьем тела (м³).
Обьем дан в единицах СИ, а плотность нет, поэтому переводим плотность в кг/м³:
0,9 г/см³ = 0,9 * 0,001 кг/(0,01)³м³, т.к. 1 г = 0,001 кг; 1 см = 0,01 м, а 1 см³ = 1 см * 1 см * 1 см = 0,01³ м³.
Итак, 0,9 * 0,001 кг/(0,01)³м³ = 9 * 10^(-4) кг/10^(-6) м³ = 9 * 10² кг/м³.
Находим массу: m = 9 * 10² * 0,7 = 9 * 10 * 7 = 630 кг.
Подставляем в первую формулу:
F = 630 кг * 10 Н/кг = 6300 Н.
ответ: 6300 H.
В условии задачи описан один из методов определения размеров молекул. Нерастворимая в воде жидкость, имеющая меньшую, чем вода плотность растекается по поверхности воды до тех пор, пока толщина слоя не станет равной размеру молекулы. То есть молекулы масла образуют слой толщиной в одну молекулу. И эту толщину (то есть размер молекулы легко вычислить по простой формуле:
V=S*h, где V = 10⁻⁵ *10⁻⁶ м³ = 10⁻¹¹ м³, S = 50*10⁻⁴ м³ = 5*10⁻³ м²
Тогда, размер молекулы
h= V/S = 10*10⁻¹⁰/5*10⁻³ = 2*10⁻⁷ = 200*10⁻⁹ м = 200 нм
Этот размер на 2 порядка превышает размер молекулы масла, видимо в условии объем масла не 10⁻⁵, а 10⁻³ см³
Тогда размер молекулы 2 нм, что совпадает с реальностью