Вес куба - это сила, с которой земля притягивает его к себе, поэтому, для того чтобы узнать его, нужно массу куба умножить на ускорение земного тяготения.
F(куба)=М(куба)*g=800*9,8=7840 (Ньютон)
Над кубом находится столб воды, который давит на куб - давление столба воды на куб равно объёму этой воды помноженному на удельную массу воды и на ускорение земного тяготения:
Масса столба воды давящая на куб:
М(столб.воды)=10*1*1*1000=10000 (кг)
F(столба воды)=М(столб)*g=10000*9,8=98000 (Ньютон)
Так, как куб плотно стоит на дне, то молекулы воды не оказывают на его нижнюю поверхность никакого давления и вследствие этого выталкивающая сила Архимеда равно нулю.
Куб давит на дно водоёма своей гравитирующей массой плюс дополнительно к этому давление присоединяется давление столба воды, которая расположена над кубом, но по условиям задачи это давление находить не требуется
Дано:
V=50л=0,05м³
P=2MПа=2*10⁶Па
Е=27°С=300К
m=80г=0,08кг
R=8,31Дж/моль*К
М-?
уравнение Менделеева- Клапейрона PV=mRT/M
M=mRT/PV
M=(0,08кг*8,31Дж/моль*К*300К)/(2*10⁶Па*0,05м³)=
199,44*10⁻⁵кг/моль=1,99*10⁻³кг/моль=1,99г/моль≈2г/моль
М(Н₂)=2г/моль- водород
Потому что у воды большая удельная теплоёмкость 4200 Дж/кг*°С.
То есть при охлаждении на 1°С воды массой 1 кг она отдаёт окружающим телам 4200 Дж теплоты.
ΔU - ?
A - ?
Q - ?
______________________
1) ΔU = ΔU23 + <span>ΔU31
</span>ΔU23 = i/2 * P0 <span>ΔV.
</span>
1: по з. Менделеева-Клапейрона: P V = m R T / M
V0 = m R T / P0 M = 5*10^-1 * 8,31 * 4*10^2 / 5*10^5 * 44*10^-3 = 0,0755 м^3 ≈ 8*10^-2 м^3
1-2: по з. Бойля-Мариотта: P0 V0 = P0/3 * V => V = 3 V0 = 24*10^-2 м^3
<span>ΔU23 = - 5*10^5 * 16*10^-2 = - 8*10^4 Дж
</span>
ΔU31 = i/2 * V0 <span>ΔP = 3 V0 (P0 - P0/3) = 2 P0 V0 = 2 * 5*10^5 * 8*10^-2 = 8*10^4 Дж
</span>
ΔU = 0.
2) A = A12 + A23
A12 = m/M * R T ln(V2/V1) = ( 5*10^-1 * 8,31 * 4*10^2 / 44*10^-3 ) * ln(24*10^-2 / 8*10^-2) = 37,772*10^3 * 1,0986 = 41,496*10^3 ≈ 41,5*10^3 Дж
A23 = P0/3 * ΔV = - 5*10^5 * 16*10^-2 / 3 = - 26,66*10^3 ≈ - 26,7*10^3 Дж
A = 10^3 (41,5 - 26,7) = 14,8*10^3 Дж
3) Q = Q12 + Q31
по 1 з. термодинамики:
Q12 = A12 + <span>ΔU12 = A12 = 41,5*10^3 Дж
Q31 = A31 + </span>ΔU31 = <span>ΔU31 = 80*10^3 Дж
Q = 10^3 (41,5 + 80) = 121,5*10^3 Дж</span>
<span>При кристаллизации воды образуются кристаллические ячейки, которые вследствие формы молекул воды, имеют форму шестигранника. Внутри такой ячейки пустота, сравнимая с размерами одной молекулы, поэтому объём увеличивается. Именно поэтому вода относится к аномальным жидкостям. у нормальных при отвердевании объём уменьшается. </span>