Тепловые Явления — Задание 7 Физика 8 Класс №00048977

Сравним числа: $3600\text{ }{}^\circ\text{С}$ против $1400\text{ }{}^\circ\text{С}$. Газы горячее температуры плавления стали на $2200\text{ }{}^\circ\text{С}$, и рука тянется написать «расплавится». Но это ловушка: высокая температура ещё не значит много теплоты.

Вот что важно. Плавится сталь не оттого, что рядом что-то очень горячее, а оттого, что сама получила нужное количество теплоты. И нужно её для ствола много.

Сначала всю сталь ствола надо нагреть до температуры плавления:

$$Q_1=cm\Delta t$$

Здесь $m$ — масса стального ствола, она большая. А потом ещё и расплавить:

$$Q_2=\lambda m$$

Теперь посмотрим, что есть у газов. Их масса намного меньше массы ствола. И контакт длится очень мало: выстрел занимает всего малую долю секунды, а потом газы вылетают наружу. За такое время они успевают передать только небольшую часть своей энергии, да и та распределяется по всей толще стали.

Поэтому ствол только немного нагревается и до $1400\text{ }{}^\circ\text{С}$ не доходит. Вот и ответ: не расплавится.

Проверим себя: искры бенгальского огня раскалены больше чем до тысячи градусов, а рука их почти не чувствует. Масса искры крошечная. И другая сторона: при длинной серии выстрелов теплота копится, поэтому стволы приходится охлаждать.