Processing math: 100%

Một vật có khối lượng 2 kg làm bằng vật liệu có khối lượng — Không quảng cáo

Một vật có khối lượng 2 kg làm bằng vật liệu có khối lượng riêng 5000 kg/m3 được treo bởi một lò xo độ cứng k=200 N/m Vật


Đề bài

Một vật có khối lượng 2 kg làm bằng vật liệu có khối lượng riêng 5000kg/m3 được treo bởi một lò xo độ cứng k=200N/m. Vật được đặt hoàn toàn trong chậu nước, tại vị trí cân bằng vật cách đáy chậu một khoảng h=40cm. Biết tổng khối lượng của nước là 300 gam , khối lượng riêng và nhiệt dung riêng của nước lần lượt là 1000kg/m34200J/kg. Nhiệt dung riêng của vật 250J/kg.K. Lấy gia tốc trọng trường g=10m/s2. Cho rằng hệ không trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, toàn bộ nhiệt lượng mà nước nhận được chỉ để tăng nhiệt độ. Nếu điểm treo bị đứt, độ tăng nhiệt độ của nước bằng

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về điều kiện cân bằng của vật

Thể tích vật là V=mD=25000=4.104m3

Phương trình điều kiện cân bằng cho vật

FA+Fdh=PDnVg+kΔ0=mg1000410410+200.Δ0=210Δ0=0,08m=8cm

Khi điểm treo bị đứt, thế năng đàn hồi của lò xo và thế năng trọng trường của vật chuyển hóa thành nhiệt. Nước và vật hấp thụ nhiệt và tăng nhiệt độ.

Q=Wdh+Wu(mcv+mncn)Δt=12kΔ20+mgh(2.250+0,3.4200)Δt=122000,082+210.0,4Δt0,0049C

Đáp án: 0,005