Какую силу надо приложить, чтобы поднять под водой золотой ключик, если его объем 0,0005 м3 ?

ρв = 1000 кг/м³

g = 10 Н/кг

50 грамм

Объяснение:

Дано:

m₁=2 кг

t₁=20C°

c=4200 Дж / кг*С° - удельная теплоемкость воды

q=33,5 МДж/кг - удельная теплота сгорания природного газа (если известно другое значение, просто подставьте его в последнюю строку)

чтобы вода вскипела, она должна достигнуть 100С°

Для этого ей понадобится количество теплоты в размере:

Q₁=cm₁Δt=cm(t₂-t₁)=4200*2*(100-20)=672000 Дж

Если вода получает только 40% тепла от газа, то

Q₁=0.4Q₂

Q₂=Q₁/0.4=672000/0.4=1680000 Дж =1,68 МДж

Столько теплоты должен затратить газ при сгорании.

Q₂=qm₂

m₂=Q₂/q=1.68/33,5≈0,05 кг=50 г

Начнем с выяснения зависимости давления газа от температуры при условии неизменного объема определенной массы газа. Эти исследования были впервые произведены в 1787 г. Жаком Александром Сезаром Шарлем (1746—1823). Можно воспроизвести эти опыты в упрощенном виде, нагревая газ в большой колбе, соединенной с ртутным манометром М в виде узкой изогнутой трубки (рис. 376).

Пренебрежем ничтожным увеличением объема колбы при нагревании и незначительным изменением объема при смещении ртути в узкой манометрической трубке. Таким образом, можно считать объем газа неизменным. Подогревая воду в сосуде, окружающем колбу, будем отмечать тем-

 При опускания колбы в горячую воду присоединенный к колбе ртутный манометр М показывает увеличение давления. Т — термометр

пературу газа по термометру Т, а соответствующее давление— по манометру М. Наполнив сосуд тающим льдом, измерим давление р0, соответствующее температуре 0 °С. Опыты подобного рода показали следующее.
1. Приращение давления некоторой массы газа при нагревании на 1 °С составляет определенную часть а того давления, которое имела данная масса газа при температуре 0°С. Если давление при 0°С обозначить через р0, то приращение давления газа при нагревании на 1 °С есть aр0.

При нагревании на t приращение давления будет в t раз больше, т. е. приращение давления пропорционально приращению температуры.

2. Величина a, показывающая, на какую часть давления при 0 °С увеличивается давление газа при нагревании на 1 °С, имеет одно и то же значение (точнее, почти одно и то же) для всех газов, а именно 1/273 °С-1. Величину a называют температурным коэффициентом давления. Таким образом, температурный коэффициент давления для всех газов имеет одно и то же значение, равное 1/273 °С-1.

Давление некоторой массы газа при нагревании на 1 °С при неизменном объеме увеличивается на 1 /273 часть давления, которое эта масса газа имела при 0°С (закон Шарля).

Следует, однако, иметь в виду, что температурный коэффициент давления газа, полученный при измерении температуры по ртутному термометру, не в точности одинаков для разных температур: закон Шарля выполняется только приближенно, хотя и с очень большой степенью точности.