Какова плотность камня, если он погружен полностью в сосуд объемом 500мл, заполненный холодной водой до краев

Беленькая

24

Для решения данной задачи, нам потребуется использовать формулу для расчета изминения теплоты, а также формулу для расчета плотности.

Заданы следующие данные:
Масса камня (m_камня) = 200 г
Изменение температуры воды (ΔT_воды) = 6 градусов
Изменение температуры камня (ΔT_камня) = -64 градуса
Объем сосуда (V_сосуда) = 500 мл
Плотность воды (ρ_воды) = 4,2 кг/л

Для начала, найдем изменение теплоты камня (ΔQ_камня) с использованием следующей формулы:

ΔQ_камня = m_камня * c_камня * ΔT_камня

Где c_камня - удельная теплоемкость камня.

Затем, найдем изменение теплоты воды (ΔQ_воды) с использованием формулы:

ΔQ_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды

Помимо этого, можно использовать закон сохранения энергии:

ΔQ_камня + ΔQ_воды = 0

Разберемся подробнее:

Чтобы найти объем воды (V_воды), нужно знать массу воды, которую можно найти, используя формулу:

m_воды = V_воды * ρ_воды

Выразим m_воды и подставим в формулу изменения теплоты воды (ΔQ_воды):

ΔQ_воды = (V_воды * ρ_воды) * c_воды * ΔT_воды

Теперь, зная ΔQ_воды и ΔQ_камня, можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти V_воды:

ΔQ_камня + ΔQ_воды = 0
m_камня * c_камня * ΔT_камня + (V_воды * ρ_воды) * c_воды * ΔT_воды = 0

Теперь мы можем решить данное уравнение относительно V_воды:

m_камня * c_камня * ΔT_камня + (V_воды * ρ_воды) * c_воды * ΔT_воды = 0

V_воды * ρ_воды = - (m_камня * c_камня * ΔT_камня) / (c_воды * ΔT_воды)

V_воды = - (m_камня * c_камня * ΔT_камня) / (c_воды * ΔT_воды * ρ_воды)

Теперь, подставляя значения, можно найти объем воды (V_воды) и затем найти плотность камня (ρ_камня) с помощью следующей формулы:

ρ_камня = m_камня / V_воды

Постепенное решение с учетом данных задачи позволит школьнику лучше понять процесс и получить правильный ответ.