Подсказки

Открывайте по одной — попробуйте продвинуться после каждой, прежде чем открывать следующую.

Подсказки сгенерированы ИИ и не проверялись человеком — официальными они не являются.

1.1
H1 Направление

Наблюдаемые величины — время и температура; удобнее фиксировать времена, когда вода достигает заранее выбранных температур. Подготовь таблицу и измеряй времена для температур от 45° до 30°.

H2 Ключевой шаг

Запиши в таблицу пары (температура, время) и построй график t(τ) — он нужен дальше для вычислений потоков и оценки момента плавления.

H3 Почти решение
  1. Выбери через 1°/1°C или другой шаг точки измерений и для каждой зафиксируй время τ_k, когда t=t_k.
  2. Заполни таблицу и проверь у каждого значения t_k наличие соседних точек t_{k-1}, t_{k+1}.
  3. Построй график t(τ) для полученных данных (со льдом).
  4. Оставь график — он понадобится для определения момента полного плавления и для дальнейшей обработки.
1.2
H1 Направление

При плавлении температура льда остаётся около 0°C, поэтому на графике t(τ) со льдом должен быть участок с характерным изменением наклона; ищи «плато» в зависимости.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся построенным графиком t(τ) и табличными временами: момент полного плавления — тот, после которого кривая продолжает охлаждаться обычным образом, без признаков влияния льда.

H3 Почти решение
  1. Осмотри график t(τ) и найди область, где скорость изменения температуры резко уменьшилась или появилась особая ступенька.
  2. Определи начало и конец этой области; момент, когда лед полностью растаял, — конец плато, после которого кривая снова идёт как при отсутствии льда.
  3. Запиши время этого момента τ_p и соответствующую ему температуру t_p из таблицы/графика.
  4. Проверь на согласованность с визуальным наблюдением и запомни t_p для дальнейших расчётов.
1.3
H1 Направление

Ампула шкалирована в миллилитрах; лед — вода в твердом состоянии, поэтому при подсчёте массы используй объём ампулы и плотность воды.

H2 Ключевой шаг

Переведи объём льда, прочитанный по делениям ампулы, в массу, умножив на плотность воды ρ_0 (модель: лед и вода имеют близкую плотность зачем считать её равной ρ_0).

H3 Почти решение
  1. Прочитай по шкале ампулы объём V_ice в миллилитрах и переведи в кубические метры или литры (1 мл = 1·10^{-6} м^3 или 1 мл = 1·10^{-3} л).
  2. Вычисли массу льда m_0 = ρ_0 · V_ice (следи за единицами).
  3. Округли результат с учётом точности делений ампулы и занеси m_0 в таблицу.
  4. Используй полученную m_0 в последующих расчетах удельной теплоты плавления.
2.1
H1 Направление

Повтори те же измерения, что и в первой части, но без ампулы со льдом, сохрани тот же уровень воды; фиксируй времена для тех же температур.

H2 Ключевой шаг

Запиши времена τ_k(без льда) для каждой выбранной температуры и построй таблицу и график t(τ) — эти данные нужны для оценки потока теплоты в окружающую среду.

H3 Почти решение
  1. Налей ту же массу/объём воды, как в первом эксперименте, и доведи до 45°C.
  2. Для каждой температуры t_k в диапазоне 45°–30° зафиксируй время τ_k (без льда).
  3. Собери таблицу и построй график t(τ) (без льда) на том же листе, где хранится первый график.
  4. Проверь согласованность и подготовь данные для расчёта скоростей Δt/Δτ.
2.3
H1 Направление

Поток теплоты можно оценить через скорость изменения температуры и теплоёмкость воды; вычисли эти скорости по соседним точкам в таблице без льда.

H2 Ключевой шаг

Вычисли приближенные скорости d t/dτ по формуле с соседними точками и используй q = c_0 m_1 (Δt/Δτ) для потока, затем построй q(t) и проверь линейность.

H3 Почти решение
  1. Для каждого t_k (без льда) вычисли скорость (Δt/Δτ)k ≈ (t{k+1}-t_{k-1})/(τ_{k+1}-τ_{k-1}).
  2. Найдите поток q_0(t_k) = c_0 m_1 (Δt/Δτ)_k (не подставляй числа в подсказке).
  3. Построй график q_0 против t и проверь, насколько точки укладываются в прямую.
  4. Сделай вывод о применимости гипотезы q∝(t - t_воздуха) по степени линейности и выбросам.
2.4
H1 Направление

Если q_0 зависит линейно от температуры, можно аппроксимировать эту зависимость прямой и найти параметры a и b; из них следует температура воздуха в калориметре.

H2 Ключевой шаг

Подбери по графику линейную аппроксимацию q_0 = a t + b (методом наименьших квадратов или визуально по линейному участку) и вычисли a и b; температура воздуха t_0 найдётся как корень линейки (t_0 = -b/a).

H3 Почти решение
  1. Выдели на графике устойчивую линейную область (исключи начальные выбросы при высоких температурах).
  2. Проведи линейную аппроксимацию выбранной области и найди коэффициенты a и b (либо аналитически, либо графически).
  3. Определи температуру воздуха в калориметре как t_0 = -b/a.
  4. Запиши полученные значения a, b и t_0 для дальнейшего использования при расчёте потока к льду.
2.5
H1 Направление

По данным измерений со льдом можно оценить суммарный поток теплоты от воды, используя ту же формулу q = c_0 m_1 (Δt/Δτ).

H2 Ключевой шаг

Вычисли для каждой точки (со льдом) скорость изменения температуры по соседним замерам и найди суммарный поток q(t) = c_0 m_1 (Δt/Δτ) как функцию температуры.

H3 Почти решение
  1. Для каждой t_k(со льдом) рассчитай (Δt/Δτ)_k по соседним точкам из таблицы со льдом.
  2. Вычисли суммарный поток q_k = c_0 m_1 (Δt/Δτ)_k.
  3. Свяжи полученные q_k с соответствующими температурами t_k и занеси в таблицу.
  4. Построй зависимость суммарного потока от температуры для дальнейшего вычитания теплопотерь в воздух.
2.7
H1 Направление

На графике q_лед(τ) плавление будет проявляться как участок почти постоянного потока — выдели этот интервал и оцени средний поток на нём.

H2 Ключевой шаг

Выдели временной интервал плато на графике q_лед(τ) и вычисли среднее значение потока на этом интервале (сумма значений, делённая на число точек или интеграл по времени поделённый на длительность).

H3 Почти решение
  1. Найди на графике участок, где q_лед(τ) близка к постоянной (плато) — задай границы τ_start и τ_end.
  2. Вычисли среднее значение потока на этом интервале:
    (вручную — среднее арифметическое точек или через интеграл).
  3. Определи длительность плавления Δτ = τ_end - τ_start.
  4. Запиши средний поток и Δτ — они нужны для расчёта λ с учётом потерь.
2.8
H1 Направление

Определи на графике момент начала и завершения плавления льда и отметь соответствующий интервал времени; запиши температуру воды в эти моменты.

H2 Ключевой шаг

Запиши уравнение баланса теплоты для воды, учитывающее отданную водой теплоту, теплоту, ушедшую в окружающую среду, и теплоту, потраченную на плавление льда; в нём используй найденную ранее зависимость потока в окружающую среду.

H3 Почти решение
  1. Для каждого момента времени в интервале плавления построй суммарный поток теплоты от воды (по данным измерений со льдом).
  2. Вычти из этого суммарного потока вклад потерь в окружающую среду, найденный в пункте 2.4, чтобы получить поток теплоты, направляемый ко льду, как функция времени.
  3. Интегрируй этот поточный график по времени на интервале плавления, получив полную теплоту, отданную льду во время плавления.
  4. Из полученного значения полной теплоты и известной массы льда выразите удельную теплоту плавления λ из уравнения теплового баланса.
1.1
H1 Направление

Наблюдаемые величины — время и температура; удобнее фиксировать времена, когда вода достигает заранее выбранных температур. Подготовь таблицу и измеряй времена для температур от 45° до 30°.

H2 Ключевой шаг

Запиши в таблицу пары (температура, время) и построй график t(τ) — он нужен дальше для вычислений потоков и оценки момента плавления.

H3 Почти решение
  1. Выбери через 1°/1°C или другой шаг точки измерений и для каждой зафиксируй время τ_k, когда t=t_k.
  2. Заполни таблицу и проверь у каждого значения t_k наличие соседних точек t_{k-1}, t_{k+1}.
  3. Построй график t(τ) для полученных данных (со льдом).
  4. Оставь график — он понадобится для определения момента полного плавления и для дальнейшей обработки.
1.2
H1 Направление

При плавлении температура льда остаётся около 0°C, поэтому на графике t(τ) со льдом должен быть участок с характерным изменением наклона; ищи «плато» в зависимости.

H2 Ключевой шаг

Воспользуйся построенным графиком t(τ) и табличными временами: момент полного плавления — тот, после которого кривая продолжает охлаждаться обычным образом, без признаков влияния льда.

H3 Почти решение
  1. Осмотри график t(τ) и найди область, где скорость изменения температуры резко уменьшилась или появилась особая ступенька.
  2. Определи начало и конец этой области; момент, когда лед полностью растаял, — конец плато, после которого кривая снова идёт как при отсутствии льда.
  3. Запиши время этого момента τ_p и соответствующую ему температуру t_p из таблицы/графика.
  4. Проверь на согласованность с визуальным наблюдением и запомни t_p для дальнейших расчётов.
1.3
H1 Направление

Ампула шкалирована в миллилитрах; лед — вода в твердом состоянии, поэтому при подсчёте массы используй объём ампулы и плотность воды.

H2 Ключевой шаг

Переведи объём льда, прочитанный по делениям ампулы, в массу, умножив на плотность воды ρ_0 (модель: лед и вода имеют близкую плотность зачем считать её равной ρ_0).

H3 Почти решение
  1. Прочитай по шкале ампулы объём V_ice в миллилитрах и переведи в кубические метры или литры (1 мл = 1·10^{-6} м^3 или 1 мл = 1·10^{-3} л).
  2. Вычисли массу льда m_0 = ρ_0 · V_ice (следи за единицами).
  3. Округли результат с учётом точности делений ампулы и занеси m_0 в таблицу.
  4. Используй полученную m_0 в последующих расчетах удельной теплоты плавления.
2.1
H1 Направление

Повтори те же измерения, что и в первой части, но без ампулы со льдом, сохрани тот же уровень воды; фиксируй времена для тех же температур.

H2 Ключевой шаг

Запиши времена τ_k(без льда) для каждой выбранной температуры и построй таблицу и график t(τ) — эти данные нужны для оценки потока теплоты в окружающую среду.

H3 Почти решение
  1. Налей ту же массу/объём воды, как в первом эксперименте, и доведи до 45°C.
  2. Для каждой температуры t_k в диапазоне 45°–30° зафиксируй время τ_k (без льда).
  3. Собери таблицу и построй график t(τ) (без льда) на том же листе, где хранится первый график.
  4. Проверь согласованность и подготовь данные для расчёта скоростей Δt/Δτ.
2.3
H1 Направление

Поток теплоты можно оценить через скорость изменения температуры и теплоёмкость воды; вычисли эти скорости по соседним точкам в таблице без льда.

H2 Ключевой шаг

Вычисли приближенные скорости d t/dτ по формуле с соседними точками и используй q = c_0 m_1 (Δt/Δτ) для потока, затем построй q(t) и проверь линейность.

H3 Почти решение
  1. Для каждого t_k (без льда) вычисли скорость (Δt/Δτ)k ≈ (t{k+1}-t_{k-1})/(τ_{k+1}-τ_{k-1}).
  2. Найдите поток q_0(t_k) = c_0 m_1 (Δt/Δτ)_k (не подставляй числа в подсказке).
  3. Построй график q_0 против t и проверь, насколько точки укладываются в прямую.
  4. Сделай вывод о применимости гипотезы q∝(t - t_воздуха) по степени линейности и выбросам.
2.4
H1 Направление

Если q_0 зависит линейно от температуры, можно аппроксимировать эту зависимость прямой и найти параметры a и b; из них следует температура воздуха в калориметре.

H2 Ключевой шаг

Подбери по графику линейную аппроксимацию q_0 = a t + b (методом наименьших квадратов или визуально по линейному участку) и вычисли a и b; температура воздуха t_0 найдётся как корень линейки (t_0 = -b/a).

H3 Почти решение
  1. Выдели на графике устойчивую линейную область (исключи начальные выбросы при высоких температурах).
  2. Проведи линейную аппроксимацию выбранной области и найди коэффициенты a и b (либо аналитически, либо графически).
  3. Определи температуру воздуха в калориметре как t_0 = -b/a.
  4. Запиши полученные значения a, b и t_0 для дальнейшего использования при расчёте потока к льду.