Практическое задание 1) Ученику предложили oпределить объем тела.
a) Определите цену деления мензурки:
Цена деления C =
b) Определить объем воды V1 =
c) Объем воды и тела V2 =
d) Определить объем тела с учетом погрешности:
V = ±
​

Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С.
 Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
  (1)
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды  10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С

Лед принял количество теплоты Q₂ :
  (2)
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда  0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
 λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
 При этом:
кг  (3)
 
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
(4)
 Теперь из 4 выражаем m₂:


(5)
 
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
кг
 
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.

Объяснение:

Дано:

m₁ = m - масса воды

m₂ = 2·m₁ = 2·m - масса стальной кастрюли

c₁ = 4200 Дж/(кг·°С) - теплоемкость воды

c₂ = 460 Дж/(кг·°С) - теплоемкость стали

с₃ = 100  Дж/(кг·°С) - теплоемкость ртути

Q₁ / Q₂ - ?

Q₂ / Q₃ - ?

1)

Нагреваем воду:

Q₁ = c₁·m₁·Δt = 4200·m·Δt

2)

Нагреваем кастрюлю:

Q₂ = c₂·m₂·Δt = 460·2·m·Δt = 920·m·Δt

Находим отношение:

Q₁ / Q₂ =  4200·m·Δt / (920·m·Δt) ≈ 4,6

На нагревание воды надо затратить теплоты в 4,6 раза больше, чем на нагревание кастрюли.

3)

Нагреваем ртуть:

Q₃ = c₃·m₃·Δt = 100·m·Δt

Находим отношение:

Q₂ / Q₃ = 920·m·Δt / (100·m·Δt) = 9,2 раза

На нагревание кастрюли надо затратить теплоты в 9,2 раза больше, чем на нагревание ртути.