Cho khối lượng riêng của nước, của nước đá lần lượt là 1000 kg/m3 và 900 kg/m3. Khi làm nóng chảy hết 2 dm3 nước đá thể tích thu được là bao nhiêu ? Vì sao ?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
A
Tham khảoKhối lượng nước được đưa lên là:
m = D.V = 1000.900 = 9.105 kg
Trọng lượng của nước:
P = 10.m = 10.9.105 = 9.106 N
Công có ích: A = P.h = 9.106.10 = 9.107 J
Nhiệt lượng do 8 kg dầu tỏa ra là:
Qtỏa = m.q = 8.4,6.107 = 36,8.107 J
Hiệu suất của động cơ máy bơm là:
H=A/Q.100=24,46%
Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t ° C vào cốc nước đá ở 0 ° C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:
M λ = cmt ⇒ M = cmt/ λ
trong đó λ là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.
Thay số, ta tìm được :
Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và V 0 là thể tích ở 0 ° C của thỏi sắt. Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :
V = V 0 (1 + β t)
với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0oC theo công thức :
D/ D 0 = V 0 /V ⇒ D = m/V = D 0 /(1 + β t)
Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :
t = ( D 0 V - m)/m β
Thay số ta tìm được:
Khối lượng của cục đá: m = D.V = 0,92.360 = 331,2(g)
= 0,3312(kg)
Do đó P = 3,312(N)
Do cục đá nổi trên mặt nước nên P = FA = d.V'
=> V' = \(\frac{P}{d}=\frac{3,312}{10000}=0,0003312\left(m^3\right)=331,2\left(cm^3\right)\)
Vậy thể tích phần nổi trên mặt nước là:
V'' = V - V' = 360 - 331,2 = 28,8(cm3)