Алюминиевый шарик в стакане с водой
4/10В цилиндрический стакан налита вода до уровня \(h_0 = 10\) см при температуре \(t_0 = 0\) °С. В стакан бросают алюминиевый шарик, вынутый из другого сосуда с водой, кипящей при температуре \(t_{\text{к}} = 100\) °С. При этом уровень воды повышается на \(x = 1\) см. Какой будет установившаяся температура в стакане? Удельные теплоемкости воды и алюминия \(c_{\text{в}} = 4200\) Дж/(кг\(\cdot\)°С) и \(c_{\text{а}} = 920\) Дж/(кг\(\cdot\)°С), плотности воды и алюминия \(\rho_{\text{в}} = 1000\) кг/м\(^3\) и \(\rho_{\text{а}} = 2700\) кг/м\(^3\). Теплоемкостью стакана можно пренебречь.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПодъём уровня на \(x\) даёт объём шарика, а значит и его массу; масса воды находится по высоте \(h_0\) (площадь дна сократится). Дальше — уравнение теплового баланса.
Ответ\(t = \dfrac{c_{\text{а}}\rho_{\text{а}} x\, t_{\text{к}} + c_{\text{в}}\rho_{\text{в}} h_0 t_0}{c_{\text{а}}\rho_{\text{а}} x + c_{\text{в}}\rho_{\text{в}} h_0} = 5{,}6\,^\circ\text{С}\).
Похожие задачи
- Кофе и слуга МОШ 2009/10, 8 кл.
- Вода в системе отопления школы МОШ 2010/11, 8 кл.
- Окрошка и картошка МОШ 2010/11, 10 кл.
- Лёд в калориметре МОШ 2010/11, 9 кл.
- Переливание воды МОШ 2010/11, 11 кл.
- Чай со льдом в термосе МОШ 2011/12, 8 кл.