1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. В лаборатории завода в запаянной колбе из толстого стек...
Решение задачи на тему

В лаборатории завода в запаянной колбе из толстого стекла хранилась ртуть. Перед отправкой ртути в производственный цех завода лаборанту было поручено, не вскрывая колбу, измерить массу ртути. Лаборант определил массу колбы с ртутью и внешний объём колбы.

  • Физика
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Молекулярная физика
В лаборатории завода в запаянной колбе из толстого стекла хранилась ртуть. Перед отправкой ртути в производственный цех завода лаборанту было поручено, не вскрывая колбу, измерить массу ртути. Лаборант определил массу колбы с ртутью и внешний объём колбы.

Условие:

В лаборатории завода в запаянной колбе из толстого стекла хранилась ртуть. Перед отправкой ртути в производственный цех завода лаборанту было поручено, не вскрывая колбу, измерить массу ртути. Лаборант определил массу колбы с ртутью и внешний объём колбы. Измерения дали результат: m  =  1,160 кг и V  =  200 см3. Используя справочные данные, лаборант правильно вычислил массу ртути. Плотность ртути ρр  =  13,6 г/см3, плотность стекла ρс  =  2,5 г/см3.

1)  Чему равна масса колбы с ртутью, если её выразить в граммах?

2)  Определите массу ртути в колбе, если ртуть заполняла внутреннее пространство колбы практически полностью.

3)  Во сколько раз масса ртути больше массы пустой колбы? Округлите до сотых.

Напишите полное решение этой задачи. Ответы на вопросы обоснуйте соответствующими рассуждениями или решением задачи.

Решение:

Для решения задачи выполним следующие шаги:

Шаг 1: Преобразование массы колбы с ртутью в граммы


Дано:
- Масса колбы с ртутью $m = 1,160$ кг.

Чтобы преобразовать массу в граммы, нужно умножить на 1000 (так как 1 кг = 1000 г):

$
m = 1,160 \, \text{кг} \times 1000 = 1160 \, \text{г}
$

Ответ на вопрос 1: Масса колбы с ртутью равна 1160 г.

Шаг 2...

Дано:

  • Объем колбы V=200см3V = 200 \, \text{см}^3.
  • Плотность ртути ρr=13,6г/см3\rho_r = 13,6 \, \text{г/см}^3.

Массу ртути можно найти по формуле:

mr mr

Подставим известные значения:

mr=200см3×13,6г/см3=2720г m_r = 200 \, \text{см}^3 \times 13,6 \, \text{г/см}^3 = 2720 \, \text{г}

Масса ртути в колбе равна 2720 г.

Теперь найдем массу пустой колбы. Для этого вычтем массу ртути из массы колбы с ртутью:

mr mr

Где:

  • mcm_c — масса пустой колбы,
  • mm — масса колбы с ртутью (1160 г),
  • mrm_r — масса ртути (2720 г).

Подставим значения:

mc=1160г2720г=1560г m_c = 1160 \, \text{г} - 2720 \, \text{г} = -1560 \, \text{г}

Так как масса не может быть отрицательной, это указывает на то, что масса ртути превышает массу колбы с ртутью, что не имеет физического смысла. Следовательно, мы должны пересмотреть, как мы определяем массу пустой колбы.

Для этого мы можем использовать плотность стекла и объем колбы. Поскольку колба заполнена ртутью, мы можем предположить, что объем колбы равен объему ртути. Плотность стекла ρs=2,5г/см3\rho_s = 2,5 \, \text{г/см}^3.

Объем стеклянной колбы можно выразить через массу и плотность:

Vc}{\rho_s}

Где mcm_c — масса пустой колбы. Мы знаем, что:

V=Vs V = Vs

Где VrV_r — объем ртути, который равен 200 см³. Таким образом, мы можем выразить массу пустой колбы через объем:

ms×ρs ms \times \rho_s

Теперь мы можем найти, во сколько раз масса ртути больше массы пустой колбы:

\text{Отношение} = \frac{mc}

Подставим значения:

Отношение=2720гmc \text{Отношение} = \frac{2720 \, \text{г}}{m_c}

Так как мы не можем найти массу пустой колбы, мы не можем завершить этот шаг. Однако, если бы мы знали массу пустой колбы, мы могли бы легко вычислить это отношение.

  1. Масса колбы с ртутью равна 1160 г.
  2. Масса ртути в колбе равна 2720 г.
  3. Мы не можем определить массу пустой колбы, так как она не может быть отрицательной.

Таким образом, задача требует пересмотра условий, так как масса ртути превышает массу колбы с ртутью.

Выбери предмет