Снаряд вылетает из нарезного ствола артиллерийского орудия со скоростью 385 м/с. Определите угловую скорость вращения снаряда на выходе из ствола, если длина ствола составляет 3 м, а нарезка имеет постоянный шаг и делает на длине ствола 3 оборота. ответ дайте в мс–1 (1/миллисекунды) с точностью до трёх значащих цифр.
Для того, чтобы довести до температуры плавления T₂ кусок металлического железа массы m при начальной температуре T₁ необходимо сообщить этому куску количество теплоты Q равное
Q = Cm(T₂ - T₁).
Если на этот нагрев уходит N процентов кинетической энергии W = mv²/2, то можно написать:
Q = Nmv²/(2*100)
Приравнивая оба эти выражения, получаем для v:
v = √200C(T₂ - T₁)/N = √(200*450*1535/80) = 1300 м в сек
Поскольку специально не оговорено, начальная температура взята "по Цельсию". В противном случае результат будет выше.
ДАНО:
m = 200 г = 0,2 кг — масса
t₁ - 20°С — начальная температура
t₂ - 100°С — конечная температура
с = 4200 Дж/кг·°С — удельная теплоемкость воды
L = 2,3·10⁶ Дж/кг — удельная теплота парообразования воды
НАЙТИ:
Q - ? — количество теплоты
Q₁ = cm(t₁-t₂)
Q₁ = 4200·0,2·(100-20) = 840·80 = 67 200 Дж - нагревание воды.
Q₂ = Lm
Q₂ = 2,3·10⁶ · 0,2 = 2 300 000·0,2 = 460 000 Дж - испарение воды.
Q = Q₁+Q₂ - общее количество теплоты
Q = 67 200 + 460 000 = 527 200 Дж - потребовалось затратить на все процессы.
ОТВЕТ: 527 200 Дж