При ізобарному розширенні ідеального газу циліндр піднявся на висоту 10 см. Площа, яку займає газ 200см2. Визначте зміну внутрішньої енергії газу, якщо тиск газу 300кПа. Розширення відбувається внаслідок передачі тепла від нагрітих 500 мл води на спиртівці від 20 до 90°С. Питома теплоємність води 4200 Дж/кг°С.
ρ=13600 кг/м^3 - это плотность ртути.
При этом высота ртутного равна
h=P/ρg=100641,5/13600*9,8=
100641,5/133280=0,75 метров или 75 см.
Если мы будем делать водяной барометр,то учитывая,что плотность воды принимается за 1000 кг/м^3,то высота будет
h=P/ρg=100641,5/1000*9,8=10,2 метров.
Масла
h=P/ρg=100641,5/850*9,8=12,08 метров.
Можно не париться с цифрами,а просто выводить формулу.
h=высота ртути.
h1=высота воды.
h/h1=P/ρg : P/ρ1g=ρ1/ρ
h/h1=ρ1/ρ
Теперь пусть Н=высота масла,а ρο-плотность масла.
h/H=ρο/ρ
Тогда зная высоту ртутного барометра легко выразить из пропорции высоту масла.
h/H=ρο/ρ
Η-?
hρ=Hρο
Η=hρ/ρο
Ну и для воды также
Средняя плотность железного гвоздя больше плотности воды. Следовательно, гвоздь имеет массу больше, чем равное с ним по объему количество воды. Это значит, что выталкивающая сила, действующая на гвоздь меньше, чем сила тяжести, действующая на него же. Вывод - равнодействующая сил направлена вниз, гвоздь тонет.
С кораблем - все наоборот. Он внутри полый, и сделано это специально, в первую очередь для того, чтобы его средняя плотность (по всему объему) была меньше, чем плотность воды. Следовательно, корабль имеет массу меньше, чем равное с ним по объему количество воды. Корабль погружается до тех пор, пока сила тяжести, действующая на него не уравновесится выталкивающей силой. Вывод - равнодействующая сил равна нулю, корабль плывет.
Кстати, если понизить среднюю плотность воды (например, наполнив ее пузырьками воздуха) , то прекрасно плававший до тех пор корабль может "потерять плавучесть" и затонуть.