№ 1. Сравнение количества 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. 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 количества теплоты и сделайте соответствующий вывод.

В изображении нет показаний термометра, поэтому численные результаты измерений определить нельзя. Ниже приведён условный пример; в опыте замените выбранные температуры фактически измеренными.

Условные данные: масса каждой порции воды — 100 г = 0,1 кг; начальная температура горячей воды — 60 °C, холодной — 20 °C; температура смеси — 39 °C. Удельная теплоёмкость воды: 4200 Дж/(кг·°C).

1. Для горячей воды используем формулу количества теплоты при охлаждении: Q₂ = cm(t₂ − t). Подставляем данные: Q₂ = 4200 · 0,1 · (60 − 39) = 8820 Дж.
2. Для холодной воды используем формулу количества теплоты при нагревании: Q₁ = cm(t − t₁). Подставляем данные: Q₁ = 4200 · 0,1 · (39 − 20) = 7980 Дж.
3. Сравниваем результаты: Q₂ − Q₁ = 8820 − 7980 = 840 Дж. В реальном опыте расхождение может быть связано с теплообменом с калориметром и окружающей средой, а также с погрешностью измерений.

Вывод: в условном примере горячая вода отдала больше теплоты, чем получила холодная: разница равна 840 Дж. В идеальной теплоизолированной системе эти количества были бы равны; фактические значения нужно рассчитать по собственным измерениям.