Вивчення теплового балансу за умови змішування води різної температури.
Мета: ознайомитися з будовою та принципом дії калориметра; визначити кількість теплоти, віддану гарячою водою, і кількість теплоти, одержану холодною водою, в результаті змішування води різної температури, порівняти результати.
Обладнання: мірний циліндр, термометр, калориметр, склянка з холодною водою, склянка з гарячою водою, паперові серветки, мішалка.

Теоретичні відомості
Для багатьох дослідів із вивчення теплових явищ застосовують калориметр — пристрій, що складається з двох посудин, які розміщені одна в одній і розділені повітряним прошарком (див, рисунок). Унаслідок слабкої теплопровідності повітря й завдяки невеликій відстані між внутрішньою і зовнішньою посудинами, що зумовлює відсутність конвекційних потоків, у калориметрі теплообмін із довкіллям значно зменшується.


Хід роботи
Підготовка до експерименту
1. Перед тим як розпочати вимірювання:
а) уважно прочитайте теоретичні відомості, подані вище;
б) згадайте, в чому полягає стан теплової рівноваги.
2. Визначте ціну поділки шкал вимірювальних приладів:
Стерм = 20 - 10 / 10 = 1°С ; Свим.цил. = 60 - 50 / 10 = 1 мл .
3. Згадайте, яких правил безпеки необхідно дотримуватися під час роботи з вимірювальним циліндром, термометром, гарячою водою.

Експеримент
Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки.
Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці.
Температура води, ℃
Об’єм води, см3
Маса води, кг
Кількість теплоти, Дж










20
100
100





4200
17000

1. Ознайомтесь із будовою калориметра.
2. Налийте в мірний циліндр 60-80 мл холодної води. Визначте її об’єм і температуру: =________ см3; =________ ℃.
3. Налийте в калориметр гарячої води (1/3 внутрішньої посудини калориметра) і виміряйте її температуру: =________ ℃.
4. Не виймаючи термометра, вилийте в калориметр холодну воду з мірного циліндра і, обережно перемішуючи суміш мішалкою, стежте за показами термометра. Щойно змінення температури стане непомітним, запишіть температуру суміші: =_______℃.
5. Обережно вийміть термометр із води, протріть серветкою та сховайте у футляр.
6. Перелийте всю воду з калориметра в мірний циліндр, виміряйте загальний об’єм води: =________ см3
Опрацювання результатів експерименту
1. Визначте масу холодної води:
_____________ = ______ (г); = ______ кг.
2. Обчисліть кількість теплоти, одержану холодною водою:
= ____________________________ = _____________ (Дж).
3. Визначте об’єм і масу гарячої води:
= ________________ = _______ (см3);
= _____________ = ______ (г); m2 = ______ кг.
4. Обчисліть кількість теплоти, віддану гарячою водою:
= ____________________________ = _____________ (Дж).
5. Закінчіть заповнення таблиці.

Аналіз експерименту та його результатів
Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому:
а) порівняйте кількість теплоти, віддану гарячою водою, і кількість теплоти, одержану холодною водою;
б) зазначте причину можливої розбіжності результатів.
Висновок
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________

Завдання «із зірочкою»
Оцініть відносну похибку експерименту, скориставшись формулою: