Если лед растает масса изменится

Так как кусок льда со свинцом имеет массу, большую, чем кусок чистого льда того же объема, то он глубже погружен в воду, чем чистый кусок льда, и вытесняет больший объем воды, чем тот, который займет вода, образовавшаяся при таянии льда (см. задачу 1854). Поэтому, когда лед растает, уровень воды понизится (кусок свинца при этом упадет на дно, но его объем остается прежним, и он непосредственно уровня воды не изменяет).

При наличии пузырьков воздуха лед имеет массу, меньшую, чем сплошной кусок льда того же объема, и, следовательно, погружен на меньшую глубину, чем сплошной кусок льда того же объема. Однако поскольку массой воздуха можно пренебречь (по сравнению с массой, льда), то кусок льда по-прежнему вытесняет воду, масса которой равна массе льда, и когда лед растает, уровень жидкости не изменится (когда лед растает, пузырьки подымутся кверху и уйдут из воды). Поэтому случай с пузырьками воздуха не является обратным случаю льда с куском свинца.

Источник

Если лед растает масса изменится

Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с тёплой водой и отмечают уровень воды. Затем лёд частично тает, в результате чего в калориметре устанавливается тепловое равновесие. Удельная теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: температура воды в калориметре; внутренняя энергия содержимого калориметра; уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) Температура воды в калориметре

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра

В) Уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным

3) не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) Водой будет затрачена теплота на плавление льда. В результате этого процесса температура воды в калориметре понизится.

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра не изменяется, так как он теплоизолирован.

В) Плотность льда меньше плотности воды. Лёд плавает на поверхности воды, при этом сила тяжести уравновешивается силой Архимеда где — объём воды, вытесненной льдом. После того как часть льда растает эта часть займёт объём то есть суммарный объём вещества, находящегося в жидкости до и после таяния не изменится, а, следовательно, не изменится и уровень воды в калориметре.

Источник

в сосуде с водой плавает кусок льда. изменится ли уровень воды в восуде, когда лед растает и почему?

Не изменится. Лёд вытесняет столько воды, сколько весит брусок. Когда он превращается в воду, это и есть ровно тот самый объём, дающий вес бруска. То есть если брусок льда плавает, независимо от того, насколько он растаял, всегда объём воды, вытесненной льдом, плюс объём талой воды от бруска, будет постоянным.

В начале брусок объёмом V находится под водой на 90% (т. к. плотность льда 900 кг/м^3, а воды 1000 кг/м^3). При этом 0.9V* плотность воды равно весу бруска.
Допустим, половина растаяла. Тогда 50% массы (или 45% объёма V, учитывая разность плотностей) бруска превратилось в воду, а под водой осталось 45%V льда, причём 0.45V* плотность воды равно половине массы бруска. В итоге, объём талой воды в сумме с подводной частью льда, составит всё те же 90%V.
И наконец, когда лёд растаял, полный объём талой воды составит всё те же 0,9 V.
Значит, уровень не меняется.

Нет, уровень не изменится.

Лед, плавая на поверхности воды, вытесняет ровно такое количество воды по массе, сколько весит сам. То есть уровень воды складывается из объема воды плюс [масса льда] *[плотность воды].
После того, как лед растает, уровень воды будет складываться из объема первоначального воды плюс [масса образовавшейся из льда воды] *[плотность воды].

Масса льда и масса воды, образовавшейся из этого льда, равны.
Следовательно и уровень воды останется неизменным.
Как неизменным он будет и на всем протяжении процесса таяния льда.

Источник

Гидростатика

Деревянный шарик плавает в воде. Как изменятся сила Архимеда и высота части шара, выступающей над поверхностью жидкости, если шар перенести в сосуд с маслом?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

1) Так как шар плавает в жидкости, то сила Архимеда уравновешивает силу тяжести, а так как сила тяжести не изменилась, значит, сила Архимеда не изменилась. Ответ — 3
2) Сила Архимеда находится по формуле: \(F_\text<арх>=\rho g V_\text<т>\) , где \(\rho\) — плотность жидкости, \(V_\text<т>\) — объем тела погруженного в жидкость. Так как \(F_\text<арх>\) не изменилась, \(\rho\) уменьшилась, а \(g\) постояна, то \(V_\text<т>\) увеличится, следовательно, высота части шара, выступающей над жидкостью уменьшится. Ответ — 2

Деревянный шарик плавает в воде. Как изменятся давление на дно сосуда и сила тяжести, если шар перенести в сосуд с маслом? (Сосуды одинаковые, уровень жидкости до погружения шарика одинаковый.)
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

1) Сила тяжести находится по формуле: \(F=mg\) , так как масса шарика не меняется, то и сила тяжести не изменяется. Ответ — 3
2) Сила давления находится по формуле: \( \displaystyle F=\rho g h S\) , где \(\rho\) — плотность жидкости, \(h\) — высота столба жидкости \(S\) — площадь дна, или эту формулу можно заменить на равносильную \[F=m_1g\] \(m_1\) — масса жидкости, так как плотность воды больше плотности масла, то масса жидкости уменьшилась, значит, сила давления уменьшилась. Ответ — 2

На поверхности воды плавает небольшая льдинка. Как изменятся сила Архимеда, действующая на льдинку, и давление на дно сосуда, если часть льдинки растает?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

1) Так как часть льда растает, то \(m_\text<л>\) уменьшится. Так как лед плавает, то сила архимеда уравновешивает силу тяжести. \[F_\text<а>=m_\text<л>g\] А так как масса льда уменьшилась, то и сила Архимеда уменьшилась. Ответ — 2
2) Так как лед плавает, то \[F_\text<а>=m_\text<л>g\] или \(m_\text<л>=\rho_\text<в>V_\text<т>\) , где \(\rho_\text<в>\) — плотность воды, а \(V_\text<т>\) — объем погруженной части тела.
Выразим объем погруженной части \[V_\text<т>=\frac><\rho_\text<в>> \quad (1)\] Объем полученной воды равен \[V_\text<в>=\frac><\rho_\text<в>> \quad (2)\] Из (1) и (2) можно сделать вывод, что \( V_ \text<в>=V_\text<т>\) , а значит объем погруженной в воду части льда будет замещен после таяния льда таким же объемом воды, что означает: уровень воды в сосуде не изменится. Ответ — 3

На поверхности воды плавает деревянный брусок плотностью \(\rho_1\) =700 кг/м \(^3\) . Как изменятся следующие величины: уровень воды и сила Архимеда, действующая на брусок, если заменить деревянный брусок, на брусок такого же объема, но плотностью \(\rho_2 \) =1400 кг/м \(^3\) ?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В сосуде, наполненным водой, проводят 3 опыта. Опыт 1: кладут брусок плотностью \(\rho_2\) =1400 кг/м \(^3\) . Опыт 2: кладут брусок плотностью \(\rho_3\) =2100 кг/м \(^3\) . Опыт 3: вначале брусок плотностью \(\rho_2\) =1400 кг/м \(^3\) , а затем брусок того же объема, но плотностью \(\rho_3\) =2100 кг/м \(^3\) . Как изменится сила Архимеда в опыте 2 относительно опыта 1 и уровень воды в опыте 3?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

К деревянному бруску, плавающему в воде, привязали на тонкой нити небольшой стальной шарик, после привязывания система находится в равновесии. Как изменятся следующие величины: сила архимеда, действующая на брусок, и уровень воды? Считать, что брусок не утонул.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Обозначим все силы, действуюющие только на брусок:
Обозначим все силы, действующие на систему брусок+шарик:
1) Как мы видим на первом рисунке \( F_ \text=F_\text <т1>\) . На втором рисунке распишем все силы: \[F_\text+F_\text+ T_2=F_\text<т1>+F_\text<т2>+T_1\] Так как \(T_1=T_2\) , то можно заменить \[F_\text+F_\text=F_\text<т1>+F_\text<т2>\] Кроме того, шарик, сделанный из стали, тонет в воде, а значит \(F_\text<т2>>F_\text\) . Значит, и \(F_\text\) должна увеличится, для того, чтобы равенство соблюдалось. Ответ — 1
2) Сила Архимеда находится по формуле: \[F_\text<а>=\rho g V\] где \(\rho\) — плотность жидкости, \(V\) — объем погруженной части тела в жидкость. Так как сила Архимеда увеличилась, а плотность осталась неизменной, то \(V\) увеличился, значит и количество вытесненной воды увеличится и уровень воды поднимется. Ответ — 1

На поверхности воды плавает деревянный брусок. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и масса вытесненной воды, если брусок заменить на другой с той же массой \(m\) , но меньшей плотностью \(\rho\) ?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

1) Так как брусок плавает на поверхности, то сила Архимеда уравновешивает силу тяжести. \[F_a=mg\] Так как масса не изменилась, то и сила Архимеда не изменилась. Ответ — 3
2) Сила Архимеда находится по формуле: \[F_a=\rho_1gV\] Где \(\rho_1\) — плотность жидкости, а \(V\) — объем погруженной части тела в жидкость. В пункте 1) доказали, что сила Архимеда не изменилась, а так как \(\rho_1\) осталась неизменной, то и \(V\) тоже не изменился. Значит и масса вытесненной воды не изменилась. Ответ — 3

Источник

Если лед растает масса изменится

Кусок льда аккуратно опускают в калориметр с тёплой водой и отмечают уровень воды. Затем лёд полностью тает. Удельная теплоёмкость калориметра пренебрежимо мала. Как изменяются в ходе этого процесса следующие физические величины: температура воды в калориметре; внутренняя энергия содержимого калориметра; уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) Температура воды в калориметре

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра

В) Уровень воды в калориметре по сравнению с отмеченным

3) не изменится

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) Вначале водой будет затрачена теплота на плавление льда, затем некоторое количество теплоты перейдёт от более тёплой воды, к более холодной, получившейся при плавлении льда. В результате обоих этих процессов температура воды в калориметре понижается.

Б) Внутренняя энергия содержимого калориметра не изменяется, так как он теплоизолирован.

В) Плотность льда меньше плотности воды. Лёд плавает на поверхности воды, при этом сила тяжести уравновешивается силой Архимеда где — объём воды, вытесненной льдом. После того как лёд растает он займёт объём то есть суммарный объём вещества, находящегося в жидкости до и после таяния не изменится, а, следовательно, не изменится и уровень воды в калориметре.

Источник