1. Каков объем воды, который нужно добавить во внутренний сосуд калориметра? Переведите результат в СИ. 2. Каким

1. Чтобы определить объем воды, который нужно добавить во внутренний сосуд калориметра, мы можем воспользоваться принципом сохранения энергии. Когда горячая вода смешивается с льдом в калориметре, происходит теплообмен между двумя системами. Тепло, отдаваемое горячей водой, равно теплу, поглощаемому льдом для плавления. Поэтому, чтобы определить объем воды, нужный для этого процесса, мы можем использовать формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса горячей воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Сначала определим количество тепла, поглощаемого льдом для его плавления, используя формулу:

\[Q = m_{\text{л}} \cdot L\]

где \(m_{\text{л}}\) - масса льда, \(L\) - удельная теплота плавления льда, равная 334 кДж/кг (СИ).

Зная, что количество тепла, отдаваемое горячей водой, равно количеству тепла, поглощаемому льдом для плавления, мы можем записать:

\[m \cdot c \cdot \Delta T = m_{\text{л}} \cdot L\]

Теперь остается только решить уравнение относительно массы горячей воды (\(m\)):

\[m = \frac{{m_{\text{л}} \cdot L}}{{c \cdot \Delta T}}\]

Где \(c\) - удельная теплоемкость воды, равная 4,18 кДж/кг·°C (СИ), а \(\Delta T\) - разница в температурах между начальной и конечной точками.

2. Чтобы измерить начальную температуру горячей воды, можно воспользоваться термометром. Погрузите термометр в горячую воду и дайте ему время на равновесие, чтобы его показания стабилизировались. Затем считайте и запишите значение на термометре. Помните, что при работе с горячими жидкостями необходимо быть осторожными и применять защитные средства, такие как перчатки. Также убедитесь, что термометр подходит для измерения высоких температур.

3. Чтобы провести эксперимент с небольшим кусочком льда, мы можем сделать следующее:
- Возьмите небольшой кусочек льда и положите его во внутренний сосуд калориметра.
- Затем добавьте воду в калориметр, чтобы покрыть лед.
- Запишите начальную массу льда (\(m_{\text{л}}\)) и начальную температуру (\(T_{\text{нач}}\)).

4. Чтобы вычислить массу горячей воды (\(m\)), нам нужно знать массу льда (\(m_{\text{л}}\)) и массу горячей воды в конечном состоянии (\(m_{\text{кон}}\)). Массу горячей воды можно вычислить, зная, что масса горячей воды плюс масса льда в итоге не изменяется:

\[m = m_{\text{кон}} - m_{\text{л}}\]

5. В таблице, используя значения, полученные в эксперименте, мы можем заполнить следующие данные:
- Масса льда (\(m_{\text{л}}\)) и начальная температура (\(T_{\text{нач}}\)) - получены в пункте 3.
- Масса горячей воды (\(m\)) - вычислена в пункте 4.
- Конечная температура (\(T_{\text{кон}}\)) - измеряется с помощью термометра после того, как лед полностью растает и система достигает теплового равновесия.
- Разница в температурах (\(\Delta T\)) - вычисляется как разница между начальной и конечной температурами: \(\Delta T = T_{\text{кон}} - T_{\text{нач}}\).

Обратите внимание, что все значения массы следует измерять в килограммах (кг), температуру - в градусах Цельсия (°C), а теплоту - в джоулях (Дж) или килоджоулях (кДж).