Einer der wichtigsten physikalischen Gesetze ist der Energieerhaltungssatz. Sie können ein Beispiel für dieses Gesetz im Betrieb sehen, indem Sie zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Temperatur mischen und die Endtemperatur berechnen. Vergleichen Sie die in der Mischung erreichte Endtemperatur mit Ihren Berechnungen. Die Antwort sollte die gleiche sein, wenn Sie davon ausgehen, dass keine Energie an die Umgebung verloren gegangen ist. Die praktische Antwort unterscheidet sich von der von Ihnen berechneten, da tatsächlich ein Teil der Wärme an die Umgebung abgegeben wird. Sehen Sie sich an, wie die Berechnung durchgeführt wird, unter der Annahme, dass Sie zwei Behälter mit Wasser unterschiedlicher Temperatur miteinander mischen.
Wiegen Sie die Wassermenge im ersten kleinen Behälter nach der Differenzmethode. Wiegen Sie den ersten Behälter auf der Waage und notieren Sie sein Gewicht. Gießen Sie eine definierte Menge Wasser in den ersten Behälter und wiegen Sie den Behälter erneut. Notieren Sie das zweite Gewicht. Ziehen Sie die beiden Gewichte ab, um herauszufinden, wie viel Wasser Sie vor dem Mischen in Behälter 1 haben.
Wiederholen Sie das Wiegen des Wassers für den zweiten kleinen Behälter, ebenfalls nach der Differenzmethode. Notieren Sie sein Gewicht.
Berechnen Sie die Endtemperatur der Wassermischung mit der Gleichung T(final) = (m1_T1 + m2_T2) / (m1 + m2), wobei m1 und m2 die Gewichte des Wassers sind im ersten und zweiten Behälter ist T1 die Temperatur des Wassers im ersten Behälter und T2 ist die Temperatur des Wassers im zweiten Behälter. Angenommen, Sie mischen 50 ml Wasser bei 20 Grad Celsius mit 20 ml Wasser bei 85 Grad Celsius und die Dichte des Wassers beträgt 1 g/ml. Ermitteln Sie die Gewichte der beiden Wasserproben, indem Sie die beiden Volumina mit der Dichte des Wassers multiplizieren, Volumen 1 * 1 g/ml = 50 g und Volumen 2 * 1 g/ml = 20 g. Diese Werte sollten mit den von Ihnen vorgenommenen Wiegemessungen übereinstimmen. Wenn sie unterschiedlich sind, verwenden Sie die von Ihnen aufgezeichneten Gewichtsmessungen. Setzen Sie die zuvor aufgezeichneten Werte in die Gleichung ein und ermitteln Sie die Endtemperatur des Mischwassers, T(final) = (50 g * 20 Grad + 20 g * 85 Grad) / (50 g + 20 g). Bewerten Sie die Gleichung, um T(final) = (1.000 + 1.700) / 70 = 2.700 / 70 = 38,57 Grad zu erhalten.