KHI THANH CHÌM HOÀN TOÀN TRONG NƯỚC, NƯỚC DÂNG LÊN MỘT LƯỢNG BẰNG...

Câu 1

Khi thanh chìm hoàn toàn trong nước, nước dâng lên một lượng bằng thể tích thanh.

(2,5 đ)

Gọi V

là thể tích thanh. Ta có : V

= S’.l

Thay (*) vào ta được:

0,25

V

= D

D

. ( S − S ' ). h

0,25

Lúc đó mực nước dâng lên 1 đoạn h (so với khi chưa thả thanh vào)

. h ………..………..

Δh= V

D

S − S ' = D

. h → H’ = 25 cm ^……

Từ đó chiều cao cột nước trong bình là: H’ = H +h =H + ^D _D

b) (1,25 đ).

Lực tác dụng vào thanh lúc này gồm : Trọng lượng P, lực đẩy Acsimet F

và lực tác

dụng F. Do thanh cân bằng nên :

F = F

- P = 10.D

.V

– 10.D

.S’.l

F = 10( D

– D

).S’.l = 2.S’.l = 0,4 N ………...…….

. l

Từ pt(*) suy ra : ^S= ( ^{D D}

h +1 ) ^{.S ' =3 . S '}

0,5

Do đó khi thanh đi vào nước thêm 1 đoạn x có thể tích V = x.S’ thì nước dâng

thêm một đoạn: ^y= _{S −S '} ^{ΔV =} ₂ ^ΔV _{S '} ⁼ ₂ ^x

0,5

Khi nước vừa ngập hết thanh thì y = ^{Δh− h=} ( ^{D D}

−1 ) ^{. h=2cm} nghĩa là :

x

2 =2 ⇒ x= 4 ………...……….…

Và lực tác dụng tăng đều từ 0 đến F = 0,4 N nên công thực hiện được:

1 1

. .0, 4.4.10 8.10

A  F x 



J

2 2

……….………….

a) (1,25 đ).

Khi được làm lạnh tới 0

C, nước tỏa ra một nhiệt lượng:

Q

= m

c

(t - 0) = 0,5. 4200.20= 42000 (J). ………

Để làm "nóng" nước đá tới 0

C cần tiêu tốn một nhiệt lượng:

Q

= m

c

(0 - t

)= 0,5.2100.[0- (-15)] = 15750 (J). ……….………

Muốn làm cho toàn bộ nước đá tan cần phải có một nhiệt lượng:

Q

= L. m

= 3,4.10

.0,5 = 170000(J). ………

Vì:Q

+Q

> Q

> Q

Nên chỉ có một phần nước đá chuyển thành nước và hệ thống ở

0

C

^.

……….