№ 1. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры. 1. Налейте в калориметр горячую воду массой 100 г, а в стакан — столько же холодной. Измерьте температуру холодной и горячей воды. Горячую воду нужно наливать во внутренний сосуд калориметра, вставленный во внешний сосуд. 2. Осторожно влейте холодную воду в сосуд с горячей водой, помешайте термометром полученную смесь и измерьте её температуру. 3. Рассчитайте количество теплоты, отданное горячей водой при остывании до температуры смеси, и количество теплоты, полученное холодной водой при её нагревании до этой же температуры. 4. Сравните эти количества теплоты и сделайте соответствующий вывод.

Температуры в опыте и температура смеси на изображении не указаны, поэтому ниже приведён условный пример. Его числа нужно заменить результатами собственных измерений.

1. Для примера возьмём по 100 г воды: горячую при 60 °C и холодную при 20 °C. Масса каждой порции: 100 г = 0,1 кг. Измерьте температуру смеси; для примера примем 38 °C.

2. Количество теплоты, отданное горячей водой: \(Q_{\text{гор}}=cm(t_{\text{гор}}-t_{\text{см}})\), где удельная теплоёмкость воды \(c=4200\) Дж/(кг·°C).

   \(Q_{\text{гор}}=4200\cdot0{,}1\cdot(60-38)=9240\) Дж.

3. Количество теплоты, полученное холодной водой: \(Q_{\text{хол}}=cm(t_{\text{см}}-t_{\text{хол}})\).

   \(Q_{\text{хол}}=4200\cdot0{,}1\cdot(38-20)=7560\) Дж.

4. Сравнение: \(Q_{\text{гор}}>Q_{\text{хол}}\). В реальном опыте часть теплоты нагревает калориметр и термометр, а часть передаётся окружающей среде, поэтому рассчитанные количества теплоты воды могут различаться.

Ответ: в условном примере горячая вода отдала 9240 Дж, холодная получила 7560 Дж; разность связана с теплообменом с калориметром и окружающей средой.