Практична робота. Змішування води та вимірювання температури

До змісту відповідей

Практична робота

Прочитай у додатку 1 правила безпечної поведінки у лабораторії.

Основні правила безпеки під час виконання роботи:

Бути обережними зі скляним посудом, щоб не розбити його й не поранитися.
З гарячою водою поводитися обережно, щоб уникнути опіків.
Термометр тримати міцно, не вдаряти ним об дно чи стінки посудини.
У разі розливання води одразу витерти стіл серветкою.

Щоб легше було аналізувати результати вимірювань, записуй їх у таблицю.

Усі показники термометрів заносимо до відповідних таблиць спостережень одразу після кожного вимірювання.

Тобі знадобиться: посудини, холодна та гаряча вода, кімнатний і водяний термометри, секундомір.

Обладнання підготовлено до роботи: склянки для холодної води, гарячої води та суміші, кімнатний термометр, рідинний термометр для води зі шкалою до $+100\ ^\circ\text{C}$ та секундомір.

Що треба робити:
1. Виміряй температуру повітря у приміщенні.
2. Виміряй температуру холодної та гарячої води.

Температура повітря в кімнаті: $+20\ ^\circ\text{C}$ .

Результати вимірювань температури води:

	Холодна вода	Гаряча вода
Температура води, °C	$+18$	$+62$
Температура суміші, °C	$+40$	$+40$

3. Як ти гадаєш, якою буде температура води, якщо змішати холодну і гарячу воду?

Температура суміші буде середньою між температурами холодної та гарячої води: гаряча вода охолоне, а холодна нагріється. Якщо змішати їх у рівних частинах, очікувана температура становитиме близько $+40\ ^\circ\text{C}$ ( $\dfrac{18 + 62}{2} = 40$ ).

4. Перевір своє припущення. Змішай однакову кількість холодної та гарячої води в посудині, виміряй температуру суміші.

У посудину налили однакові об’єми холодної ( $+18\ ^\circ\text{C}$ ) та гарячої ( $+62\ ^\circ\text{C}$ ) води. Термометр у суміші показав $+40\ ^\circ\text{C}$ . Припущення повністю підтвердилося.

5. Спостерігай за зміною температури води в посудині. Кожних 3 хвилини вимірюй температуру і записуй результати у таблицю. Зроби три виміри. Якщо встигнеш,довж вимірювання.

Початкова температура суміші	Температура суміші через 3 хв	Температура суміші через 6 хв	Температура суміші через 9 хв
$+40\ ^\circ\text{C}$	$+37\ ^\circ\text{C}$	$+34\ ^\circ\text{C}$	$+32\ ^\circ\text{C}$

6. Яка температура встановилася у посудині? Опиши свої спостереження та зроби висновки.

Опис спостережень:
Одразу після змішування встановилася температура $+40\ ^\circ\text{C}$ . З плином часу вода в посудині поступово охолоджувалася (через 3 хвилини — $+37\ ^\circ\text{C}$ , через 6 хвилин — $+34\ ^\circ\text{C}$ , через 9 хвилин — $+32\ ^\circ\text{C}$ ), оскільки віддавала своє тепло навколишньому повітрю. Згодом її температура зрівняється з кімнатною ( $+20\ ^\circ\text{C}$ ).

Висновки:

Під час змішування води різної температури відбувається теплообмін: гаряча вода охолоджується, холодна нагрівається, а суміш набуває проміжної температури.
Вода в посудині остигає до тих пір, поки її температура не зрівняється з температурою навколишнього повітря у кімнаті.