Сверь числа и знаки с фото.
Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.
Масса горячей воды m, кг Начальная температура горячей воды t, °C Температура смеси t₂, °C Количество теплоты, отданное горячей водой Q, Дж Масса холодной воды m₁, кг Начальная температура холодной воды t₁, °C Количество теплоты, полученное холодной водой Q₁, Дж
- Сравните количество теплоты, отданное горячей водой, с количеством теплоты, полученным холодной водой, и сделайте соответствующий вывод.
Кратко: это лабораторная работа, поэтому готовых чисел в таблице нет — их нужно получить измерениями. Горячая вода отдаёт тепло \(Q=cm(t-t_2)\), холодная получает \(Q_1=cm_1(t_2-t_1)\). По уравнению теплового баланса \(Q\approx Q_1\); небольшое расхождение объясняется потерями тепла. Вывод: количество теплоты, отданное горячей водой, примерно равно количеству теплоты, полученному холодной водой.
Что делать по шагам
- Измерьте массу горячей воды \(m\) и холодной \(m_1\). Для воды 1 л имеет массу 1 кг.
- Измерьте начальную температуру горячей воды \(t\), начальную температуру холодной \(t_1\), а после смешивания — температуру смеси \(t_2\).
- Заполните таблицу.
- Вычислите количества теплоты: \[ Q=cm(t-t_2),\qquad Q_1=cm_1(t_2-t_1), \] где \(c=4200\) Дж/(кг·°C) — удельная теплоёмкость воды.
- Сравните \(Q\) и \(Q_1\). В идеале \(Q=Q_1\). На практике \(Q\) обычно чуть больше \(Q_1\), потому что часть тепла уходит в окружающий воздух и на нагревание сосуда.
- Сформулируйте вывод: количество теплоты, отданное горячей водой, примерно равно количеству теплоты, полученному холодной водой.
Проверка
Размерность сходится: \(\text{кг}\cdot^\circ\text{C}\cdot\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}=\text{Дж}\). Если \(Q\) и \(Q_1\) отличаются на несколько процентов, это нормально для школьного опыта; если разница очень большая, стоит проверить измерения масс и температур.
Если пришлёте измеренные \(m, m_1, t, t_1, t_2\), я посчитаю \(Q\) и \(Q_1\) и помогу сформулировать вывод.