В легендарном пулемёте «Максим» (известном многим Читателям по кинофильму «Чапаев»)...

В легендарном пулемёте «Максим» (известном многим Читателям по кинофильму «Чапаев») используется водяное охлаждение ствола. Ствол помещается в кожух, в который заливается вода. Ёмкость кожуха с водой `4` литра. Заряд пороха в патроне `3,1` грамма. Скорострельность пулемёта (количество выстрелов в минуту при непрерывной стрельбе) `600` выстр./мин. Оцените, через сколько секунд непрерывной стрельбы вода в кожухе закипит, если на нагревание воды идёт `20%` теплоты сгоревшего пороха, а начальная температура воды 20 градусов. Удельная теплота сгорания пороха `3,8` МДж/кг.

Ответ:

57 с

Объяснение:

Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагревания указанной массы воды до температуры кипения

$Q=cm\Delta t=4200*4*80=1.344*10^6$ Дж

Рассчитаем мощность подвода тепла к воде, в секунду производится 10 выстрелов, при этом воде передается энергия

$P=0.2*10*3.8*10^6*3.1*10^-^3=23560$ Вт

Время рассчитаем поделив количество теплоты на мощность

$t=\frac{Q}{P}=\frac{1.344*10^6}{23560}=57$ секунд.