Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2435
2017-03-24 
Оцените наибольшую температуру воздуха в стволе гладкоствольного ружья, в который влетает пуля, выпущенная из другого такого же ружья. Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать необходимые для решения величины, выбрать достаточно правильные их числовые значения и получить числовой результат.
Решение:
Кинетическая энергия пули $mv^{2}/2$ переходит во внутреннюю энергию сжатого внутри ствола воздуха $3/2 \nu R(T - T_{0})$. Температура сжатого воздуха $T \gg T_{0}$, так что на уровне оценки из закона сохранения энергии следует $mv^{2} \sim 3 \nu RT$. Потерями тепла из-за быстроты процесса можно пренебречь. По закону Клапейрона—Менделеева $p_{0}lS = \nu RT_{0}$.
Таким образом,
$T \sim \frac{mv^{2}T_{0}}{3p_{0}lS}$.
При $m \sim 10 г, v \sim 7 \cdot 10^{2} м/с$, длине ствола $l \sim 1 м$, сечение его $S \sim 10^{-4} м^{2}, p_{0} = 10^{5} Па, T_{0} \sim 300 К$ получаем $T \sim 5 \cdot 10^{4} К$.
Оцените наибольшую температуру воздуха в стволе гладкоствольного ружья, в который влетает пуля, выпущенная из другого такого же ружья. Предполагается, что Вы хорошо представляете явление, можете сами задать необходимые для решения величины, выбрать достаточно правильные их числовые значения и получить числовой результат.
Решение:
Кинетическая энергия пули $mv^{2}/2$ переходит во внутреннюю энергию сжатого внутри ствола воздуха $3/2 \nu R(T - T_{0})$. Температура сжатого воздуха $T \gg T_{0}$, так что на уровне оценки из закона сохранения энергии следует $mv^{2} \sim 3 \nu RT$. Потерями тепла из-за быстроты процесса можно пренебречь. По закону Клапейрона—Менделеева $p_{0}lS = \nu RT_{0}$.
Таким образом,
$T \sim \frac{mv^{2}T_{0}}{3p_{0}lS}$.
При $m \sim 10 г, v \sim 7 \cdot 10^{2} м/с$, длине ствола $l \sim 1 м$, сечение его $S \sim 10^{-4} м^{2}, p_{0} = 10^{5} Па, T_{0} \sim 300 К$ получаем $T \sim 5 \cdot 10^{4} К$.
