Решение: - вес тела в воде равен вес тела в воздухе минус сила Архимеда. - аналогично с керосином. ; - подставляем, и, т. к. масса равна произведению плотности на объём, то подставим это произведение. - выражаем - подставляем - выражаем - уравниваем два полученных выражения. - решаем пропорцию "методом крестика". - сокращаем . - раскрываем скобки - переносим подобные члены в одну сторону - выносим за скобки - выражаем плотность тела и находим её. - т. к. , то из это формулы можно выразить массу. - подставляем, вычисляем. - находим объём тела по стандартной формуле. - объём полости равен разнице между объёмом тела и объёмом алюминиевой части тела. - по идее, чтобы найти объём алюминия, нужно массу алюминия поделить на плотность алюминия, но нам эта масса неизвестна, но нам известна масса всего тела, её мы и возьмём, т. к. массой воздуха в полости можно пренебречь. - подставляем.
При t=100 градусах (T=373 К) и нормальном давлении р0=101325 Па вода кипит. если давление выше чем р0, то вода конденсируется . если давление ниже чем р0, то вода испаряется и ведет себя как газ.
таким образом при давлении po и температуре Т водяной пар может занимать объем от 0 до V1=m/M*R*T/po = 2/18*8,31*373/101325 м3 = 0,003398997 м3 ~ 3,4 л
при давлении po и температуре Т азот занимает объем V2=m/M*R*T/po = 1/28*8,31*373/101325 м3 = 0,001092535 м3 ~ 1,1 л
так как объем азота V2 в сумме с минимальным объемом воды не превышает V0=2л, то давление в системе не превышает р0 так как объем азота V2 в сумме с макимальным объемом воды V1 не меньше чем V0 = 2л, то давление в системе не меньше чем р0
это значит что система действительно находится при 100 С в тепловом равновесии при давлении р0=101325 Па причем азот занимает V2 ~ 1,1 л из V0=2л что составляет V2/V0*100% ~1,1/2*100% = 55% от полного объема камеры
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2 > V0 , то давление было бы больше чем р0, вода была бы в жидком состоянии, азот занимал бы ~100% объема
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2+V1 < V0 , то давление было бы меньше чем р0, вода была бы в газообразном состоянии, тогда пришлось бы решить такую задачу V1=m1/Mr1*R*T/p V2=m2/Mr2*R*T/p V1+V2=V0 из этой системы выразить V2/V0 но это уже совсем другая задача )))
Решение:
ответ:
если давление выше чем р0, то вода конденсируется .
если давление ниже чем р0, то вода испаряется и ведет себя как газ.
таким образом при давлении po и температуре Т водяной пар может занимать объем от 0 до V1=m/M*R*T/po = 2/18*8,31*373/101325 м3 = 0,003398997 м3 ~ 3,4 л
при давлении po и температуре Т азот занимает объем V2=m/M*R*T/po = 1/28*8,31*373/101325 м3 = 0,001092535 м3 ~ 1,1 л
так как объем азота V2 в сумме с минимальным объемом воды не превышает V0=2л, то давление в системе не превышает р0
так как объем азота V2 в сумме с макимальным объемом воды V1 не меньше чем V0 = 2л, то давление в системе не меньше чем р0
это значит что система действительно находится при 100 С в тепловом равновесии при давлении р0=101325 Па причем азот занимает V2 ~ 1,1 л из V0=2л что составляет V2/V0*100% ~1,1/2*100% = 55% от полного объема камеры
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2 > V0 , то давление было бы больше чем р0, вода была бы в жидком состоянии, азот занимал бы ~100% объема
если бы при всех тех же условиях оказалось что V2+V1 < V0 , то давление было бы меньше чем р0, вода была бы в газообразном состоянии, тогда пришлось бы решить такую задачу
V1=m1/Mr1*R*T/p
V2=m2/Mr2*R*T/p
V1+V2=V0
из этой системы выразить V2/V0
но это уже совсем другая задача )))