Комбинированные задачи - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Комбинированные задачи

Теория > Физика 8 класс > Тепловые явления
 

 
 Задача 1. Тело, состоящее из куска льда и вмерзшего в него алюминиевого бруска, плавает в воде так, что под водой находится α = 95% объёма тела. Под действием солнечных лучей лед начинает таять. Сколько процентов льда должно растаять, чтобы тело полностью погрузилось в воду? Плотность воды ρв  = 1000 кг/м3, плотность льда ρл =900 кг/м3, плотность алюминия ρа = 2700 кг/м3. Изменением уровня воды при таянии льда пренебречь.

Дано:
ρв = 1000 кг /м3
ρл =900 кг/м3
ρа = 2700 кг/м3
α = 95%
Решение:
1. Пусть V0 – начальный объём льда, Vа – объём алюминиевого бруска,
m0, mа – начальная масса льда и масса алюминиевого бруска соответственно.
Запишем условие плавания тела в начальный момент
(m0 + mа )*g  = ρаg(V0 - Vа )α 
где m0 = V0л
mа = Vаа
2. Пусть растаяла часть β льда, тогда конечный объём льда Vк =  (1 - β  )V0 .
(mк + mа )*g = ρаg(Vк - Vа
где mк = Vкл
3. Из записанной выше системы уравнений можно получить
β = 0,51%
β - ?

 
 
 

 
 Задача 2. Если тело A с температурой tА = 100C привести в контакт стелом B с температурой tВ = 250C, то при тепловом равновесии устанавливается температура t1 = 200C. Если третье тело C с температурой tС= 300C привести в контакт с телом B с температурой tВ, то устанавливается температура t2 = 280C. Какая температура установится при контакте тела A с температурой t1 = 200C и тела C с температурой tСПотерями тепла пренебречь.
 

Решение:
Из уравнений теплового баланса (CА, CВ, CС– теплоѐмкости тел) имеем:
CА(t1 – tА) = CВ(tВ – t1
и CВ(t2 – tВ) = CС(tС – t2), откуда CВ = 2СА; CС = (3/2) CВ = 3СА.
Искомая температура находится из соответствующего уравнения теплового баланса CА(t – t1) = CС(tС – t), откуда t = (CА t1 + CСtС)/(CА + CС) = 27,50 С.

 
 
 

 Задача 3. В теплоизолированном сосуде в воде плавает кусок льда массой m = 100 г, в который вмерзла свинцовая дробинка. Когда к льдинке подвели количество теплоты Q = 32 кДж,она начала тонуть. Какова масса дробинки? Плотности воды ρв = 1000 кг /м3, льда ρл = 900 кг /м3, свинца ρс = 11,3г/см3, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг.
Дано:
mл = 100 г = 0,1 кг
λл = 340 кДж/кг
ρв = 1000 кг /м3 = 1 г/см3
ρл = 900 кг /м3 =  0,9 г/см3
ρс = 11,3 г/см3
 Решение:
 Масса оставшегося после плавления льда
m1 =  mл - Q / λл
m1 = 0,1кг - 32кДж / 340кДж/кг = 1/17 кг
 Общий объем 
Vобm1/ρлmс/ ρс
, где mс – неизвестная масса дробинки из свинца
Лед с дробинкой начнет тонуть, когда масса льдинки и дробинки равна массе вытесненной воды (сила тяжести равна силе Архимеда).
m1 + mс = ρвVоб
m1 + mс = ρв(m1л + mс/ ρс)

Решая полученное выше уравнение, найдем массу дробинки.
 mсm1 ((ρвρл)ρс / с - ρвл) )

mс = 1/17 * ((1 - 0,9)*11,3 / (11.3 - 1)*0,9) = 0,007 кг = 7 гр
Ответ: масса дробинки из свинца равна 7 гр
mс - ?









 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню