Всероссийская олимпиада школьников У экспериментатора Иннокентия Иванова есть ювелирное украшение, одна часть которого сделана из серебра, а другая - из стали, Учёный, подвесин украшение с помощью непрово- дящей тепло нити на крюке динамометра и нагрев его в кипятке, погрузил в воду с температурой 25 С, находящуюся в калориметре. В результате экспериментов Иннокентия выяснилось, что вес украшения, полностью погружённого в воду, равен 0,72 Н, а установившаяся температура в калориметре стала 30 С. Определите массу серебра и массу стали в украшении, если масса воды в калориметре равна 100 г, и она из сосуда не выливалась. Плотность стали равна 7,8 г/см , её удельная теплоёмкость - 500 Дж/(кг-"С); плотность серебра - 10,5 г/см2, его удельная теплоёмкость - 250 Дж/(кг "С); плотность воды - 1 г/см", сё удельная теплоёмкость 4200 Дж/(кг-"С). Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг, теплообменом со стенками калориметра и окружающей средой пренебречь.
Всероссийская олимпиада школьников У экспериментатора Иннокентия Иванова есть ювелирное украшение, одна часть которого сделана из серебра, а другая - из стали, Учёный, подвесин украшение с помощью непрово- дящей тепло нити на крюке динамометра и нагрев его в кипятке, погрузил в воду с температурой 25 С, находящуюся в калориметре. В результате экспериментов Иннокентия выяснилось, что вес украшения, полностью погружённого в воду, равен 0,72 Н, а установившаяся температура в калориметре стала 30 С. Определите массу серебра и массу стали в украшении, если масса воды в калориметре равна 100 г, и она из сосуда не выливалась. Плотность стали равна 7,8 г/см , её удельная теплоёмкость - 500 Дж/(кг-"С); плотность серебра - 10,5 г/см2, его удельная теплоёмкость - 250 Дж/(кг "С); плотность воды - 1 г/см", сё удельная теплоёмкость 4200 Дж/(кг-"С). Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг, теплообменом со стенками калориметра и окружающей средой пренебречь.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Отвечай на вопросы, зарабатывай баллы и трать их на призы.
Подробнее
Подробнее
Для начала определим тепло, переданное калориметру от ювелирного украшения:
Q = mcΔT
где Q - тепло, переданное калориметру, m - масса воды в калориметре, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры воды.
Q = 100 г 4200 Дж/(кг°C) * (30°C - 25°C) = 21 кДж
Теперь определим массы серебра и стали в украшении. Пусть масса серебра в украшении равна m₁, масса стали - m₂. Тогда уравнения равновесия будут иметь вид:
m₁ + m₂ = m (1)
m₁*g - F = 0 (2)
где m - полная масса украшения, g - ускорение свободного падения, F - подъёмная сила, которую испытывает украшение в воде.
F = ρ_в V g
V = V_сер + V_ст
V_сер = m₁ / ρ_сер
V_ст = m₂ / ρ_ст
F = ρ_в (m₁ / ρ_сер + m₂ / ρ_ст) g
m₁ * g - F = 0
m₁ g - ρ_в (m₁ / ρ_сер + m₂ / ρ_ст) * g = 0
m₁ = ρ_в m₁ / ρ_сер + ρ_в m₂ / ρ_ст
m = 0,72 Н / 10 м/с^2
Зная m, мы можем найти m₂ и, следовательно, m₁. Решив систему уравнений (1) и (2), найдем искомые значения.