Реши задание на изображении
Краткий ответ
В «Теоретические сведения» вписываем:
\[Q = c\,m\,(t_1 - t_2)\]- Q — количество теплоты, которое отдаёт или получает тело, Дж;
- c — удельная теплоёмкость вещества, Дж/(кг·°С);
- m — масса тела, кг;
- t₁ — начальная температура (у горячей воды — до смешивания), °С;
- t₂ — конечная температура (температура смеси), °С.
Задание 1. Цену деления находят по формуле
\[\text{Ц} = \frac{a_2 - a_1}{n},\]где a₁ и a₂ — два соседних подписанных числа на шкале, n — число маленьких промежутков между ними. Например, 20 °С и 30 °С, между ними 10 делений → (30 − 20)/10 = 1 °С.
Задание 2. 100 мл воды — это 100 см³ = 0,0001 м³, значит
\[m = \rho V = 1000 \cdot 0{,}0001 = 0{,}1\ \text{кг}\](то есть 100 г). У горячей и холодной воды массы одинаковые: m₁ = m₂ = 0,1 кг.
Почему так
Смысл работы: горячая вода отдаёт ровно столько теплоты, сколько холодная получает (потери малы):
\[Q_{\text{отд}} = c m (t_{\text{гор}} - t_{\text{см}}), \qquad Q_{\text{пол}} = c m (t_{\text{см}} - t_{\text{хол}})\]Так как c и m одинаковы, приравниваем:
\[t_{\text{гор}} - t_{\text{см}} = t_{\text{см}} - t_{\text{хол}} \;\Rightarrow\; t_{\text{см}} = \frac{t_{\text{гор}} + t_{\text{хол}}}{2}.\]Отсюда и вывод: при смешивании равных масс одной и той же жидкости температура смеси равна среднему арифметическому начальных температур.
Проверка на числах (пример): t_гор = 60 °С, t_хол = 20 °С → t_см ≈ 40 °С; Q_отд = 4200 · 0,1 · 20 = 8400 Дж, Q_пол = 4200 · 0,1 · 20 = 8400 Дж — совпало. Если в опыте Q₁ и Q₂ чуть отличаются, это нормально: часть теплоты ушла калориметру и воздуху.
Нижняя часть страницы (таблица и шкала термометра) в кадр не попала, поэтому конкретные температуры подставить пока нельзя — пришлите её, и посчитаем ваши Q₁ и Q₂.
