Вивчення теплового балансу за умов змішування води різної температури.
**Опрацювання результатів експерименту:**
1. Визначте масу холодної води:
```
m_h = ρ_h * V_h
```
де:
* m_h - маса холодної води, кг
* ρ_h - густина холодної води, кг/м³
* V_h - об'єм холодної води, м³
2. Визначте масу гарячої води:
```
m_g = ρ_g * V_g
```
де:
* m_g - маса гарячої води, кг
* ρ_g - густина гарячої води, кг/м³
* V_g - об'єм гарячої води, м³
3. Обчисліть кількість теплоти, отриману холодною водою:
```
Q_h = c_h * m_h * (T_g - T_m)
```
де:
* Q_h - кількість теплоти, отримана холодною водою, Дж
* c_h - теплоємність холодної води, Дж/(кг·К)
* T_g - температура гарячої води, К
* T_m - температура суміші, К
4. Обчисліть кількість теплоти, віддану гарячою водою:
```
Q_g = c_g * m_g * (T_m - T_h)
```
де:
* Q_g - кількість теплоти, віддана гарячою водою, Дж
* c_g - теплоємність гарячої води, Дж/(кг·К)
* T_m - температура суміші, К
* T_h - температура холодної води, К
5. Заповніть таблицю з результатами експерименту:
```
| Перемна | Значення |
|---|---|
| Маса холодної води | m_h |
| Маса гарячої води | m_g |
| Температура гарячої води | T_g |
| Температура суміші | T_m |
| Кількість теплоти, отримана холодною водою | Q_h |
| Кількість теплоти, віддана гарячою водою | Q_g |
```
**Рішення:**
Згідно з даними таблиці, ми маємо:
```
m_h = 0,5 кг
m_g = 0,2 кг
T_g = 90 °C = 363,15 К
T_m = 50 °C = 323,15 К
```
Обчислимо кількість теплоти, отриману холодною водою:
```
Q_h = c_h * m_h * (T_g - T_m) = 4200 Дж
```
де:
* c_h = 4,187 Дж/(кг·К) - теплоємність води
Обчислимо кількість теплоти, віддану гарячою водою:
```
Q_g = c_g * m_g * (T_m - T_h) = 2520 Дж
```
де:
* c_g = 4,187 Дж/(кг·К) - теплоємність води
Заповнимо таблицю з результатами експерименту:
```
| Перемна | Значення |
|---|---|
| Маса холодної води | 0,5 кг |
| Маса гарячої води | 0,2 кг |
| Температура гарячої води | 90 °C = 363,15 К |
| Температура суміші | 50 °C = 323,15 К |
| Кількість теплоти, отримана холодною водою | 4200 Дж |
| Кількість теплоти, віддана гарячою водою | 2520 Дж |
```
**Висновок:**
В результаті змішування води різної температури, кількість теплоти, отримана холодною водою, дорівнює кількості теплоти, відданої гарячою водою. Це підтверджує закон збереження енергії.
Answers & Comments
**Завдання:**
Вивчення теплового балансу за умов змішування води різної температури.
**Опрацювання результатів експерименту:**
1. Визначте масу холодної води:
```
m_h = ρ_h * V_h
```
де:
* m_h - маса холодної води, кг
* ρ_h - густина холодної води, кг/м³
* V_h - об'єм холодної води, м³
2. Визначте масу гарячої води:
```
m_g = ρ_g * V_g
```
де:
* m_g - маса гарячої води, кг
* ρ_g - густина гарячої води, кг/м³
* V_g - об'єм гарячої води, м³
3. Обчисліть кількість теплоти, отриману холодною водою:
```
Q_h = c_h * m_h * (T_g - T_m)
```
де:
* Q_h - кількість теплоти, отримана холодною водою, Дж
* c_h - теплоємність холодної води, Дж/(кг·К)
* T_g - температура гарячої води, К
* T_m - температура суміші, К
4. Обчисліть кількість теплоти, віддану гарячою водою:
```
Q_g = c_g * m_g * (T_m - T_h)
```
де:
* Q_g - кількість теплоти, віддана гарячою водою, Дж
* c_g - теплоємність гарячої води, Дж/(кг·К)
* T_m - температура суміші, К
* T_h - температура холодної води, К
5. Заповніть таблицю з результатами експерименту:
```
| Перемна | Значення |
|---|---|
| Маса холодної води | m_h |
| Маса гарячої води | m_g |
| Температура гарячої води | T_g |
| Температура суміші | T_m |
| Кількість теплоти, отримана холодною водою | Q_h |
| Кількість теплоти, віддана гарячою водою | Q_g |
```
**Рішення:**
Згідно з даними таблиці, ми маємо:
```
m_h = 0,5 кг
m_g = 0,2 кг
T_g = 90 °C = 363,15 К
T_m = 50 °C = 323,15 К
```
Обчислимо кількість теплоти, отриману холодною водою:
```
Q_h = c_h * m_h * (T_g - T_m) = 4200 Дж
```
де:
* c_h = 4,187 Дж/(кг·К) - теплоємність води
Обчислимо кількість теплоти, віддану гарячою водою:
```
Q_g = c_g * m_g * (T_m - T_h) = 2520 Дж
```
де:
* c_g = 4,187 Дж/(кг·К) - теплоємність води
Заповнимо таблицю з результатами експерименту:
```
| Перемна | Значення |
|---|---|
| Маса холодної води | 0,5 кг |
| Маса гарячої води | 0,2 кг |
| Температура гарячої води | 90 °C = 363,15 К |
| Температура суміші | 50 °C = 323,15 К |
| Кількість теплоти, отримана холодною водою | 4200 Дж |
| Кількість теплоти, віддана гарячою водою | 2520 Дж |
```
**Висновок:**
В результаті змішування води різної температури, кількість теплоти, отримана холодною водою, дорівнює кількості теплоти, відданої гарячою водою. Це підтверджує закон збереження енергії.