Таблица 12
Кратко: при 100 мл каждой воды
\[
m_1=m_2=100\text{ г}=0{,}1\text{ кг}.
\]
Количество теплоты считают по формуле \(Q=cm\Delta t\), где \(c=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}\).
- холодная вода получает тепло: \[ Q_1=cm_1(t-t_1)=420(t-t_1)\ \text{Дж}; \]
- горячая вода отдаёт тепло: \[ Q_2=cm_2(t_2-t)=420(t_2-t)\ \text{Дж}. \]
В идеале \(Q_1\approx Q_2\). В реальном опыте \(Q_2\) обычно чуть больше: часть тепла уходит на нагревание калориметра и в окружающую среду.
Как заполнять таблицу
Массы: \[ m=\rho V,\qquad \rho=1000\ \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}=1\ \frac{\text{г}}{\text{см}^3}. \] Так как \(100\text{ мл}=100\text{ см}^3\), \[ m=1\cdot100=100\text{ г}. \] Значит, \(m_1=100\) г, \(m_2=100\) г.
Температуры \(t_1\), \(t_2\), \(t\) берутся из термометра:
- \(t_1\) — начальная температура холодной воды;
- \(t_2\) — начальная температура горячей воды;
- \(t\) — температура смеси.
Должно выполняться: \[ t_1<t<t_2. \] Если в классе требуют погрешность, записывай, например, \(t_1=(20\pm1)^\circ\text{C}\), но в расчёт подставляй само измеренное значение.
- Затем по формулам выше находишь \(Q_1\) и \(Q_2\) и сравниваешь их.
Проверка: если массы равны и тепловых потерь нет, то \[ t=\frac{t_1+t_2}{2},\qquad Q_1=Q_2. \] Например, при \(t_1=20^\circ\text{C}\), \(t_2=60^\circ\text{C}\) идеальная температура смеси была бы \(40^\circ\text{C}\).
Пример только для пояснения: если получилось \(t_1=20^\circ\text{C}\), \(t_2=60^\circ\text{C}\), \(t=39^\circ\text{C}\), то \[ Q_1=420(39-20)=7980\ \text{Дж}, \] \[ Q_2=420(60-39)=8820\ \text{Дж}. \] Значения близки, но \(Q_2>Q_1\), потому что часть тепла получили калориметр и воздух.
Вывод: количества теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной, примерно равны. Небольшое различие объясняется тепловыми потерями и нагреванием калориметра.
Без твоих измерений \(t_1\), \(t_2\) и \(t\) точные числа в таблицу не вписать.
Обсуждение
14 сообщенийКороче
m₁ = m₂ = 100 г = 0,1 кг.
\[ Q_1=cm_1(t-t_1)=420(t-t_1) \] \[ Q_2=cm_2(t_2-t)=420(t_2-t) \]
- \(t_1\) — холодная вода, \(t_2\) — горячая, \(t\) — смесь.
- Должно быть \(t_1<t<t_2\).
- Обычно \(Q_2\) чуть больше \(Q_1\): часть тепла уходит калориметру и воздуху.
- Вывод: отданное и полученное количества теплоты примерно равны.
Для точного заполнения нужны измеренные \(t_1\), \(t_2\), \(t\).
данные для таблицы. 0,1 кг; 20 градусов Цельсия; 0,1 кг; 80 градусов Цельсия; 50 градусов Цельсия; Кью один и Кью два вы должны рассчитать самостоятельно
Дано:
\(m_1=0{,}1\) кг, \(t_1=20^\circ C\);
\(m_2=0{,}1\) кг, \(t_2=80^\circ C\);
\(t=50^\circ C\);
\(c=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ C}\).
\[ Q_1=cm_1(t-t_1)=4200\cdot0{,}1\cdot(50-20) \] \[ Q_1=420\cdot30=12600\ \text{Дж}=12{,}6\ \text{кДж} \]
\[ Q_2=cm_2(t_2-t)=4200\cdot0{,}1\cdot(80-50) \] \[ Q_2=420\cdot30=12600\ \text{Дж}=12{,}6\ \text{кДж} \]
Для таблицы:
- \(Q_1=12600\) Дж \(=12{,}6\) кДж
- \(Q_2=12600\) Дж \(=12{,}6\) кДж
Вывод: \(Q_1=Q_2\), то есть количество теплоты, отданное горячей водой, равно количеству теплоты, полученному холодной водой. Тепловыми потерями в данном случае пренебрегаем.
По короче
\(Q_1=4200\cdot0{,}1\cdot(50-20)=12600\) Дж \(=12{,}6\) кДж
\(Q_2=4200\cdot0{,}1\cdot(80-50)=12600\) Дж \(=12{,}6\) кДж
В таблицу: \(Q_1=12{,}6\) кДж, \(Q_2=12{,}6\) кДж.
Вывод: \(Q_1=Q_2\).
Вывод короче словами
Горячая вода отдала столько же теплоты, сколько получила холодная: \(Q_1=Q_2\).
Цель
Цель: сравнить количество теплоты, отданное горячей водой, с количеством теплоты, полученным холодной водой при теплообмене.
Кратко
Цель: проверить, что при теплообмене \(Q_{\text{отданное}}=Q_{\text{полученное}}\).
Своими словами
Цель: узнать, одинаковое ли количество теплоты горячая вода отдаёт, а холодная получает.
