Известно, что плотность воды больше плотности водяного льда (ведь лед плавает по поверхности воды, значит он "легче" воды, т.е. плотность льда меньше плотности воды).
В полной, плотно закрытой бочке вода массой M_в, плотностью ρ_в объем воды равен объему бочки Vб.
Т.о объем воды V_в:
V_в=V_б=M_в/ρ_в
Вода замерзает. Масса льда равна массе воды (по закону сохранения вещества масса никуда деваться не может!) Объем льда V_л:
V_л=M_в/ρ_л
Ну, а теперь немного алгебры:
т.к. ρ_в > ρ_л, то
M_в/ρ_в < M_в/ρ_л, значит
V_л > V_в
Но V_в=V_б, значит V_л>V_б.
Объем льда больше объема бочки. Значит вода, превращаясь в лед просто разорвет бочку на части!
Применение- На башне устанавливается большой бак с водой (водонапорная башня). От бака идут трубы с целым рядом ответвлений, вводимых в дома. Концы труб закрываются кранами. У крана давление воды, заполняющей трубы, равно давлению столба воды, имеющего высоту, равную разности высот между краном и свободной поверхностью воды в баке. Так как бак устанавливается на высоте десятков метров, то давление у крана может достигать нескольких атмосфер. Очевидно, что давление воды на верхних этажах меньше давления на нижних этажах.
Лед разорвет бочку на части!
Объяснение:
Известно, что плотность воды больше плотности водяного льда (ведь лед плавает по поверхности воды, значит он "легче" воды, т.е. плотность льда меньше плотности воды).
В полной, плотно закрытой бочке вода массой M_в, плотностью ρ_в объем воды равен объему бочки Vб.
Т.о объем воды V_в:
V_в=V_б=M_в/ρ_в
Вода замерзает. Масса льда равна массе воды (по закону сохранения вещества масса никуда деваться не может!) Объем льда V_л:
V_л=M_в/ρ_л
Ну, а теперь немного алгебры:
т.к. ρ_в > ρ_л, то
M_в/ρ_в < M_в/ρ_л, значит
V_л > V_в
Но V_в=V_б, значит V_л>V_б.
Объем льда больше объема бочки. Значит вода, превращаясь в лед просто разорвет бочку на части!
Вода в бак водонапорной башни подается насосами