Рівняння теплового балансу строго виконується тільки в тому випадку, якщо система теплоізольована. Хоча калориметр знижує втрати енергії, пов'язані з теплопередачею в навколишнє середовище, проте вони залишаються. Крім того, є втрати за рахунок теплообміну між водою і калориметром. Тому кількість теплоти, оддане теплою водою, буде завжди більше, ніж кількість теплоти, отримане холодною водою. Якщо теплу воду вливати в холодну, то відмінність між Qотд і Qпол буде більше, ніж у випадку, коли холодну воду додають в теплу. Це обумовлено тим, що в першому випадку втрати енергії в навколишнє середовище будуть частково компенсовані за рахунок кількості теплоти, яку холодній воді передають калориметр і термометр.
Рассмотрим пузырек, возникающий около горячего дна. Увеличиваясь в объеме, пузырек увеличивает площадь своего соприкосновения с еще недостаточно прогревшейся водой. В результате воздух и пар внутри пузырька охлаждаются, их давление уменьшается, и тяжесть слоя воды "захлопывает" пузырек. В этот момент закипающая вода издает характерный шум. Он возникает из-за ударов воды о дно сосуда там, где захлопываются пузырьки.
При приближении температуры нижних слоев воды к 100 °С давление внутри пузырьков сравнивается с давлением, существующим вокруг них, после чего пузырьки начинают расширяться. С увеличением объема пузырьков растет и действующая на них выталкивающая (архимедова) сила. Под действием этой силы наиболее крупные пузырьки отрываются от стенок сосуда и поднимаются вверх. Если верхние слои воды еще не успели нагреться до 100 °С, то в такой (более холодной) воде часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и уходит в воду; пузырьки при этом сокращаются в размерах, и сила тяжести заставляет их снова опускаться вниз. Здесь они опять увеличиваются и вновь начинают всплывать вверх. Попеременное увеличение и уменьшение пузырьков внутри воды сопровождается возникновением в ней характерных звуковых волн: закипающая вода «шумит».
Когда вся вода прогреется до 100 °С, поднявшиеся наверх пузырьки уже не сокращаются в размерах, а лопаются на поверхности воды, выбрасывая пар наружу Возникает характерное бульканье .
Объяснение:
Рівняння теплового балансу строго виконується тільки в тому випадку, якщо система теплоізольована. Хоча калориметр знижує втрати енергії, пов'язані з теплопередачею в навколишнє середовище, проте вони залишаються. Крім того, є втрати за рахунок теплообміну між водою і калориметром. Тому кількість теплоти, оддане теплою водою, буде завжди більше, ніж кількість теплоти, отримане холодною водою. Якщо теплу воду вливати в холодну, то відмінність між Qотд і Qпол буде більше, ніж у випадку, коли холодну воду додають в теплу. Це обумовлено тим, що в першому випадку втрати енергії в навколишнє середовище будуть частково компенсовані за рахунок кількості теплоти, яку холодній воді передають калориметр і термометр.