Приборы и материалы: измерительный цилиндр, калориметр, стакан, термометр, сосуд с горячей водой, сосуд с холодной водой.
Приборы и материалы: измерительный цилиндр, калориметр, стакан, термометр, сосуд с горячей водой, сосуд с холодной водой.
| Масса холодной воды m₁, кг | Начальная температура холодной воды t₁, °C | Масса горячей воды m₂, кг | Начальная температура горячей воды t₂, °C | Температура смеси t, °C | Количество теплоты, полученное холодной водой, Q₁, Дж | Количество теплоты, отданное горячей водой, Q₂, Дж |
|---|---|---|---|---|---|---|
Цель: сравнить полученную и отданную при смешивании теплоту.
Оборудование: калориметр, стакан, мерный цилиндр, термометр, горячая и холодная вода.
Ход работы: отмерить по 100 мл воды, измерить начальные температуры, смешать воду в калориметре и измерить установившуюся температуру.
Расчёты: 100 мл=10⁻⁴м³; масса каждой порции m=ρV=1000·10⁻⁴=0,1 кг.
m₁,m₂ — массы холодной и горячей воды;
t₁,t₂ — их начальные температуры;
t — температура смеси;
c — удельная теплоёмкость воды;
Q₁,Q₂ — полученная и отданная теплота.
Формулы: Q₁=cm₁(t−t₁), Q₂=cm₂(t₂−t). При равных массах без потерь t=(t₁+t₂)/2. Численные Q₁,Q₂ нельзя определить без температур.
Таблица для измерений
| m₁, кг | t₁±Δt,°C | m₂, кг | t₂±Δt,°C | t±Δt,°C | Q₁, Дж | Q₂, Дж |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 0,1 |
Вывод: в теплоизолированной системе отданная теплота равна полученной. В реальном опыте часть энергии получает калориметр и окружающая среда, поэтому величины могут различаться; это нужно учесть при объяснении результатов.