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:
1) Для начала находим два ближайших штриха ( на цене деления линейки ) где определены численное значения величины ( например 0 и 1 см ) и вычитаем из большого численного значения меньше ( 1 - 0 = 1 см )
2) Считаем промежутки между черточками на цене деления линейки всего их 10 ( на промежутке от 0 до 1 см ) и делим разницу большего численного значения из меньшего на число промежутков между ними ( то есть 1 ÷ 10 = 0,1 см )
0,1 см – цена деления шкалы
б) Записываем длину нитки с учётом погрешности
1) Сначала запишем просто длину нитки без учёта погрешности
∆L = L - L1
∆L = 15,6 - 2,4 = 13,2 см – длина без учета погрешности
2) Теперь запишем длину нитки с учётом погрешности
Длина нитки с учётом погрешность будет равна длине нитки без учёта погрешности ± половина цены деления линейки , поэтому
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.
ответ:L' = ( ∆L ± ½ 0,1 ) см
L' = ( 13,2 ± 0,05 ) cм
Объяснение: а) Определяем цену деления линейки:
1) Для начала находим два ближайших штриха ( на цене деления линейки ) где определены численное значения величины ( например 0 и 1 см ) и вычитаем из большого численного значения меньше ( 1 - 0 = 1 см )
2) Считаем промежутки между черточками на цене деления линейки всего их 10 ( на промежутке от 0 до 1 см ) и делим разницу большего численного значения из меньшего на число промежутков между ними ( то есть 1 ÷ 10 = 0,1 см )
0,1 см – цена деления шкалы
б) Записываем длину нитки с учётом погрешности
1) Сначала запишем просто длину нитки без учёта погрешности
∆L = L - L1
∆L = 15,6 - 2,4 = 13,2 см – длина без учета погрешности
2) Теперь запишем длину нитки с учётом погрешности
Длина нитки с учётом погрешность будет равна длине нитки без учёта погрешности ± половина цены деления линейки , поэтому
L' = ( ∆L ± ½ 0,1 ) см
L' = ( 13,2 ± 0,05 ) cм