ЛР № 3. Вивчення теплового балансу за умови змішування води різної температури

Зміст

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3

Тема: Вивчення теплового балансу при змішуванні води різної температури.

Мета: визначити теплоту, віддану гарячою водою, і теплоту, одержану холодною водою, при змішуванні; порівняти значення.

Обладнання: мірний циліндр, термометр, калориметр, склянка з холодною водою, склянка з гарячою водою, паперові серветки, мішалка.

Опрацювання результатів

Маса холодної води $m_1$ і теплота $Q_1$, яку вона одержала:
$m_1 = \rho \cdot V_1 = 1 \\, г/мл \cdot 70 \\, мл = 70 \\, г = 0,07 \\, кг$
$Q_1 = c \cdot m_1 \cdot (t - t_1) = 4200 \\, \frac{Дж}{кг \cdot ^°C} \cdot 0,07 \\, кг \cdot (50 ^°C - 15 ^°C) = 10290 \\, Дж$

Об’єм $V_2$ і маса $m_2$ гарячої води та теплота $Q_2$, яку вона віддала:
$V_2 = V - V_1 = 170 \\, мл - 70 \\, мл = 100 \\, мл$
$m_2 = \rho \cdot V_2 = 1 \\, г/мл \cdot 100 \\, мл = 100 \\, г = 0,1 \\, кг$
$Q_2 = c \cdot m_2 \cdot (t_2 - t) = 4200 \\, \dfrac{Дж}{кг \cdot ^°C} \cdot 0,1 \\, кг \cdot (80 ^°C - 50 ^°C) = 12600 \\, Дж$

Таблиця результатів

Аналіз результатів експерименту

а) Порівняйте кількість теплоти, віддану гарячою водою, і кількість теплоти, одержану холодною водою

Кількість теплоти, віддана гарячою водою $Q_2 = 12600$ Дж, більша за кількість теплоти, одержану холодною водою $Q_1 = 10290$ Дж.

б) Зазначте причину можливої розбіжності результатів

Розбіжність $Q_2 > Q_1$ через передачу частини енергії від гарячої води калориметру та оточенню. Це теплові втрати під час експерименту. Рівняння теплового балансу $Q_1 = Q_2$ не виконується через взаємодію з довкіллям.