Question

Маючи термометр і кусок льоду відомої маси визначити масу води в бочці​

Answer 1

Ответ:

Для визначення маси води в бочці за допомогою термометра і шматка льоду відомої маси необхідно виконати наступні дії:

1. Встановити термометр у бочці з водою.

2. Додати в бочку шматок льоду.

3. Заміряти температуру води в бочці.

4. Знайти масу води, яка розтанула, використовуючи формулу:

m = L * ΔT

де:

* m - маса розталої води, кг;

* L - питома теплота плавлення льоду, 334 кДж/кг;

* ΔT - різниця температур між водою до і після додавання льоду, К.

5. Маса води в бочці дорівнює сумі маси розталої води і маси води, яка була в бочці до додавання льоду.

**Приклад:**

Нехай маса шматка льоду становить 1 кг. Температура води в бочці до додавання льоду становить 20 °C. Температура води в бочці після додавання льоду становить 0 °C.

Тоді маса розталої води дорівнює:

m = L * ΔT = 334 кДж/кг * (0 °C - 20 °C) = 6680 Дж = 6,68 кг

Отже, маса води в бочці дорівнює:

m = 6,68 кг + 1 кг = 7,68 кг

**Відповідь:**

Маса води в бочці дорівнює 7,68 кг.

**Додаткова інформація:**

* Питома теплота плавлення льоду - це кількість теплоти, необхідна для плавлення 1 кг льоду при нормальному атмосферному тиску.

* Температура льоду при плавленні становить 0 °C.

* Температура води при плавленні льоду становить 0 °C.

**Зауваження:**

Цей метод є точним лише в тому випадку, якщо маса шматка льоду відома з достатньою точністю. Якщо маса шматка льоду невідома, то її можна визначити, вимірявши об'єм льоду і його густину.

Answer 2

Щоб визначити масу води в бочці за допомогою термометра і куска льоду, можна скористатися принципом теплового балансу. Основна ідея полягає в тому, що кількість тепла, яку поглиблює або виділяє вода при зміні температури, залежить від маси цієї води.

Ось крок за кроком, як це можна зробити:

1. Виміряйте початкову температуру води в бочці. Використовуйте термометр для визначення початкової температури води.

2. Додайте лід. Покладіть кусок льоду в бочку з водою.

3. Стежте за температурними змінами. Спостерігайте за тим, як змінюється температура води під час танення льоду. Коли лід повністю розтане, температура води повинна стати 0 градусів Цельсія.

4. Визначте тепловий обмін. Використовуючи специфічну теплоємність води (яка складає приблизно 4,186 Дж/(градус Цельсія)), можна розрахувати кількість тепла, яку поглиблює вода при піднятті температури до 0 градусів Цельсія.

5. Визначте масу води. З відомою кількістю тепла і знаючи теплоємність води, можна визначити масу води в бочці за допомогою формули:

\[Q = mc\Delta T,\]

де: - \(Q\) - кількість тепла, - \(m\) - маса води, - \(c\) - теплоємність води, - \(\Delta T\) - зміна температури.

Масу води можна знайти, перенесуючи інші члени формули:

\[m = \frac{Q}{c\Delta T}.\]

Будь ласка, звертайте увагу на одиниці вимірювання (наприклад, температура в градусах Цельсія, маса в грамах, теплоємність в Дж/(градус Цельсія)), щоб вірно виконати обчислення.