Ответ:
Фактические температуры нужно измерить в опыте. Ниже приведён условный образец расчёта: замените его значения результатами своих измерений.
- Пусть масса каждой порции воды равна 100 г = 0,1 кг; начальная температура горячей воды — 80 °C, холодной — 20 °C.
- После смешивания пусть температура смеси составила 48 °C.
- Используем формулу количества теплоты: Q = cmΔt. Для воды c = 4200 Дж/(кг·°C). Горячая вода остывает на 80 − 48 = 32 °C, поэтому Q = 4200 · 0,1 · 32 = 13 440 Дж. Холодная вода нагревается на 48 − 20 = 28 °C, поэтому Q₁ = 4200 · 0,1 · 28 = 11 760 Дж.
- Сравнение: 13 440 Дж > 11 760 Дж. В реальном опыте часть теплоты получает калориметр, а часть передаётся окружающей среде, поэтому отданное горячей водой количество теплоты обычно больше полученного холодной водой.
Условный образец таблицы:
| 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,1 | 80 | 48 | 13 440 | 0,1 | 20 | 11 760 |
Ответ: горячая вода отдала больше теплоты, чем получила холодная; разность в условном примере связана с теплообменом с калориметром и окружающей средой.
