Лабораторная работа № 4. Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры. Цель работы: сравнить количество теплоты, полученное холодной водой, с количеством теплоты, отданным горячей водой в процессе теплообмена при их смешивании. Приборы и материалы: калориметр, измерительный цилиндр (мензурка), термометр, стакан химический, горячая и холодная вода.

Для лабораторной работы нужны измеренные объёмы воды и её температуры до смешивания, а также установившаяся температура смеси. В видимой части изображения этих измерений и продолжения инструкции нет, поэтому ниже приведён условный образец; замените его данные результатами своего опыта.

Алгоритм расчёта:

1. По объёму воды определите её массу: для воды 1 мл соответствует примерно 1 г.
2. Для холодной воды вычислите полученное количество теплоты: \(Q_{х}=c m_{х}(t_{см}-t_{х})\).
3. Для горячей воды вычислите отданное количество теплоты: \(Q_{г}=c m_{г}(t_{г}-t_{см})\).
4. Сравните результаты. Разница в реальном опыте возникает, в частности, из-за теплообмена с калориметром и окружающей средой.

Условный образец. Пусть взяли 100 мл холодной воды при 20 °C и 100 мл горячей воды при 60 °C; после смешивания получили 39 °C. Тогда \(m_{х}=m_{г}=0.1\) кг, а \(c=4200\) Дж/(кг·°C).

Холодная вода получила: \(Q_{х}=4200\cdot0.1\cdot(39-20)=7980\) Дж.

Горячая вода отдала: \(Q_{г}=4200\cdot0.1\cdot(60-39)=8820\) Дж.

В этом условном опыте горячая вода отдала на 840 Дж больше, чем получила холодная. Эти данные иллюстрируют сравнение и не являются результатами измерений с фотографии.