Лабораторная работа № 1. Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры. Указания к работе: 1. Налейте в калориметр горячую воду массой 100 г, измерьте её температуру. 2. Осторожно влейте холодную воду такой же массы и измерьте температуру смеси. 3. Рассчитайте количество теплоты, отданное горячей водой при остывании, и количество теплоты, полученное холодной водой при нагревании до температуры смеси. 4. Сравните количества теплоты и сделайте соответствующий вывод. Запишите результаты измерений и вычислений в таблицу: масса горячей воды m₁, кг; начальная температура горячей воды t₁, °C; температура смеси t₂, °C; количество теплоты, отданное горячей водой Q₁, Дж; масса холодной воды m₂, кг; начальная температура холодной воды t₃, °C; количество теплоты, полученное холодной водой Q₂, Дж.

Результаты измерений в условии не приведены, поэтому ниже дан условный пример. Для своего отчёта замените исходные температуры фактическими показаниями термометра. Примем, что горячая вода имела температуру 80 °C, холодная — 20 °C, а после смешивания температура стала 47 °C. Массы обеих порций воды равны 100 г = 0,1 кг. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C).

1. Измеряем температуры: t₁ = 80 °C, t₃ = 20 °C, t₂ = 47 °C.
2. Находим теплоту, отданную горячей водой при остывании на 33 °C: Q₁ = cm₁(t₁ − t₂) = 4200 · 0,1 · (80 − 47) = 13 860 Дж.
3. Находим теплоту, полученную холодной водой при нагревании на 27 °C: Q₂ = cm₂(t₂ − t₃) = 4200 · 0,1 · (47 − 20) = 11 340 Дж.
4. Сравниваем: Q₁ > Q₂; разность равна 2520 Дж. В реальном опыте часть энергии передаётся калориметру и окружающей среде, поэтому горячая вода отдаёт больше теплоты, чем получает холодная вода.

Вывод: в условном опыте горячая вода отдала 13 860 Дж, а холодная получила 11 340 Дж; разница связана с передачей теплоты калориметру и окружающей среде.