Номер 6, страница 364 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Лабораторные работы. 9. Определение удельной теплоты плавления льда - номер 6, страница 364.

Условие.

6. Перелейте воду из стакана калориметра в измерительный цилиндр. Определите объём $V_3$ всей воды. Массу $m_2$ тающего льда можно определить по формуле: $m_2 = \rho V_2$, где $V_2$ – объём воды, образовавшийся в результате таяния льда. Он равен разности объёмов всей воды $V_3$ и тёплой воды $V_1$: $V_2 = V_3 - V_1$. Результаты вычисления запишите в таблицу.

Решение.

Поскольку данное задание является частью лабораторной работы и не содержит конкретных числовых значений, для демонстрации решения примем некоторые гипотетические, но реалистичные данные, которые могли бы быть получены в ходе эксперимента.

Дано:

Объём тёплой воды: $V_1 = 100 \text{ мл}$

Общий объём воды после таяния льда: $V_3 = 140 \text{ мл}$

Плотность воды: $\rho \approx 1000 \text{ кг/м}^3$

Перевод в систему СИ:

$V_1 = 100 \text{ мл} = 100 \text{ см}^3 = 100 \cdot (10^{-2} \text{ м})^3 = 100 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 1 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$V_3 = 140 \text{ мл} = 140 \text{ см}^3 = 140 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 1.4 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

Найти:

Массу тающего льда: $m_2$

Решение:

Задание состоит из двух шагов: сначала найти объём воды, которая образовалась из растаявшего льда, а затем, зная этот объём, вычислить массу льда.

1. Найдём объём воды, образовавшийся в результате таяния льда, $V_2$. Согласно условию, он равен разности объёмов всей воды $V_3$ и тёплой воды $V_1$.

$V_2 = V_3 - V_1$

Подставим наши данные:

$V_2 = 140 \text{ мл} - 100 \text{ мл} = 40 \text{ мл}$

Переведём этот объём в систему СИ для дальнейших расчётов:

$V_2 = 40 \text{ мл} = 40 \text{ см}^3 = 40 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 4 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

2. Теперь, зная объём $V_2$, мы можем определить массу тающего льда $m_2$ по формуле:

$m_2 = \rho \cdot V_2$

Подставим значения плотности воды и вычисленного объёма в системе СИ:

$m_2 = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 4 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3 = 4 \cdot 10^{-2} \text{ кг} = 0.04 \text{ кг}$

Переведём полученную массу в граммы для наглядности:

$0.04 \text{ кг} = 40 \text{ г}$

В соответствии с заданием, занесём результаты вычислений в таблицу.

Физическая величина	Обозначение	Значение	Единицы измерения
Объём тёплой воды (измеренный)	$V_1$	100	мл
Общий объём воды (измеренный)	$V_3$	140	мл
Объём воды от таяния льда (вычисленный)	$V_2$	40	мл
Масса тающего льда (вычисленная)	$m_2$	40	г

Ответ: масса тающего льда $m_2 = 0.04 \text{ кг}$.