Для выполнения лабораторной работы по определению удельной теплоты плавления льда необходимо выполнить следующие шаги:
1. Запишите уравнение теплового баланса между льдом и водой: $$Q_{получает} = Q_{отдает}$$
2. Установите, что отдает тепло и что получает:
* Вода отдает тепло при охлаждении.
* Лед получает тепло при нагревании до температуры плавления (0°C) и при плавлении.
3. Установите, какие процессы происходят со льдом и водой, и запишите формулы для каждого процесса:
* Нагрев льда от начальной температуры ($$t_{л}$$) до 0°C: $$Q_{нагр} = m_{л} cdot c_{л} cdot (0 - t_{л})$$, где $$m_{л}$$ - масса льда, $$c_{л}$$ - удельная теплоемкость льда, $$t_{л}$$ - начальная температура льда.
* Плавление льда при 0°C: $$Q_{плавл} = m_{л} cdot \lambda$$, где $$lambda$$ - удельная теплота плавления льда.
* Охлаждение воды от начальной температуры ($$t_{в}$$) до температуры смеси ($$t_{смеси}$$): $$Q_{охл} = m_{в} cdot c_{в} cdot (t_{в} - t_{смеси})$$, где $$m_{в}$$ - масса воды, $$c_{в}$$ - удельная теплоемкость воды.
4. Подставьте формулы из пункта 3 в уравнение из пункта 1 и выведите искомую величину $$lambda$$:
$$m_{в} cdot c_{в} cdot (t_{в} - t_{смеси}) = m_{л} cdot c_{л} cdot (0 - t_{л}) + m_{л} cdot \lambda$$
Отсюда:
$$\lambda = \frac{m_{в} cdot c_{в} cdot (t_{в} - t_{смеси}) - m_{л} cdot c_{л} cdot (0 - t_{л})}{m_{л}}$$
Сначала математический аппарат выполняется в буквенном виде, затем подставляются числа с единицами измерения.
5. Сравните экспериментальные данные с табличным значением удельной теплоты плавления льда (3,35 × 10^5 Дж/кг) и сделайте вывод о проделанной работе. Оцените погрешность измерений и возможные причины расхождений.