2. Запустить виртуальный стенд. 3. Установить и записать параметры льда в таблицу, которая находится на экране сверху в правом углу (масса и температура).

Кратко. На фото — виртуальная лабораторная: определить удельную теплоту плавления льда \(\lambda\) методом теплового баланса (лёд кладут в тёплую воду в калориметре). Числовых данных в кадре нет — таблица пустая, поэтому итоговое число пока посчитать не из чего. Ниже — рабочая формула и порядок действий; пришли числа со стенда, и я доведу расчёт до ответа.

Откуда берётся формула

Тёплая вода и калориметр отдают тепло:

\[ Q_{\text{отд}} = (c_{в}m_{в} + c_{к}m_{к})(t_{0} - t) \]

Лёд это тепло забирает в три приёма:

1. нагревается от \(t_{л}\) до \(0\,°C\): \(Q_{1} = c_{л}m_{л}(0 - t_{л})\) (так как \(t_{л} < 0\), эта величина положительна);
2. плавится: \(Q_{2} = \lambda m_{л}\);
3. талая вода греется от \(0\,°C\) до \(t\): \(Q_{3} = c_{в}m_{л}t\).

Уравнение теплового баланса \(Q_{\text{отд}} = Q_{1} + Q_{2} + Q_{3}\):

\[ \lambda = \frac{(c_{в}m_{в} + c_{к}m_{к})(t_{0} - t) - c_{л}m_{л}(0 - t_{л}) - c_{в}m_{л}t}{m_{л}} \]

Модель идеальная: потерь тепла в окружающую среду нет, калориметр — единственное «лишнее» тело, лёд плавится полностью.

Как заполнять таблицу (пункты 3–7)

• \(m_{л}\), \(t_{л}\) — берём из окна стенда (масса в кг, температура льда обычно отрицательная).
• \(m_{к}\), \(c_{к}\) — масса и удельная теплоёмкость калориметра из настроек.
• \(m_{в}\) — объём воды в литрах численно равен массе в кг (1 л = 1 кг); \(t_{0}\) — примерно на 40 °C выше комнатной.
• \(t\) — температура после полного таяния льда, когда показания термометра перестанут падать.

Проверка результата

Табличное значение \(\lambda \approx 3{,}3\cdot10^{5}\) Дж/кг (330 кДж/кг). Если получилось в 10 или 1000 раз больше — почти всегда не переведены граммы в килограммы или миллилитры в килограммы.

Пример расчёта (числа выдуманы, только чтобы показать механику)

Пусть \(m_{л}=0{,}02\) кг, \(t_{л}=-10\,°C\), \(m_{в}=0{,}15\) кг, \(t_{0}=60\,°C\), \(c_{к}m_{к}=8\) Дж/°C, \(t=43\,°C\):

\[ Q_{\text{отд}} = (4200\cdot0{,}15 + 8)\cdot(60-43) = 638\cdot17 \approx 10\,846\ \text{Дж} \] \[ Q_{1} = 2100\cdot0{,}02\cdot10 = 420\ \text{Дж},\quad Q_{3} = 4200\cdot0{,}02\cdot43 \approx 3612\ \text{Дж} \] \[ \lambda m_{л} = 10\,846 - 420 - 3612 = 6814\ \text{Дж} \;\Rightarrow\; \lambda = \frac{6814}{0{,}02} \approx 3{,}4\cdot10^{5}\ \text{Дж/кг} \]

Сходится с таблицей — значит, логика верная.

Чего не хватает: нужны восемь чисел со стенда — \(m_{л}\), \(t_{л}\), \(m_{в}\), \(t_{0}\), \(c_{к}\), \(m_{к}\) и конечная \(t\) (а также \(c_{л}\), если на стенде он не 2100). Пришли их — подставлю в формулу и посчитаю \(\lambda\) с проверкой.