Привет! Я хочу рассказать свой опыт по определению отношения массы льда к массе воды после установления теплового равновесия в калориметре.Сначала я взял калориметр, положил в него 100 г воды при температуре 10 °С и добавил кубик льда массой 50 г и температурой —20 °С. Затем я закрыл калориметр и подождал, пока установится тепловое равновесие.В процессе установления равновесия происходит теплообмен между водой и льдом. Тепло передается от воды к льду, пока они не достигнут одинаковой температуры. Для определения отношения массы льда к массе воды после равновесия, я использовал следующую формулу⁚
мл/мв (qл/λл) / (qв/cв)
где⁚
мл ― масса льда
мв ― масса воды
qл ‒ количество теплоты, переданное льду
λл ‒ удельная теплота плавления льда
qв ‒ количество теплоты, переданное воде
cв ‒ удельная теплоемкость воды
Удельная теплоемкость льда может быть опущена из формулы, так как нет нагревания или охлаждения льда. Также, учитывая что qл qв (так как тепло, переходящее от воды к льду, равно теплу, получаемому льдом от воды), формула упрощается⁚
мл/мв λл / cв
В нашем случае, удельная теплота плавления льда (λл) равна 3٫4·105 Дж/кг٫ а удельная теплоемкость воды (cв) равна 4200 Дж/(кг∙°С).
Подставляя данные в формулу, получаем⁚
мл/мв (3٫4·105 Дж/кг) / (4200 Дж/(кг∙°С))
8,1
Ответ округляем до сотых, поэтому отношение массы льда к массе воды после установления теплового равновесия составляет 8,1.