В жидкость плотностью 800 кг/м^3 опустили тело объёмом 0.04 м^3 массой 32 кг. Какая часть объёма тела выступает из жидкости?

Чтобы найти архимедову (выталкивающую) силу, действующую на тело в жидкости, надо плотность жидкости умножить на ускорение свободного падения ( g=9,8 Н/кг) и на объём погружённой в жидкость части тела:

FА=ρж⋅g⋅Vчасти тела .

Силу тяжести вычислим по формуле:

Fтяж.=m⋅g=ρтела⋅Vвсего тела∥m⋅g .

1 давление расчитывают по формуле p=nmv²/2

n2=3n1

v2=v1/2

p2=n2m(v2)²/2=3n1m(v1)²/8=3/8p1

p2/p1=3/4

снизится в 3/4 раз

2. определим давление газа равное внешнему давлению

p1=p+mg/s=10⁵+100*10/0.01=2*10⁵ па

определим первоначальный объем газа

pv=mrt/m

v1=mrt1/(p1m)

процесс изобарный

v1/t1=v2/t2

где v=sh

тогда h1/t1=h2/t2

h2=h1t2/t1=v1t2/(t1s)=mrt1t2/(p1mst1)=mrt2/(p1ms)=

0.028*8.314*373/(2*10⁵*0.028*0.01)=1.55 м

h1=v1/s=mrt1/(p1ms)=0.028*8.314*273/(2*10⁵*0.028*0.01)=1.13 м

δh=1.55-1.13=0.42 м

пишем уравнение состояния идеального газа:

pv = (mrt)/m        , здесь t = 0+273 = 273 к (температура в кельвинах)

находим молярную массу м газа:

m = (mrt)/(pv) = (8,9*10^(-3) * 8,31*273)/(10^5 *0,1) = 0,002 кг/моль

ответ: 0,002 кг/моль (водород)