1) Сначала лед будет нагреваться от -15 до 0 градусов. Кол-во теплоты потраченное на нагрев (c₁ - удельная теплоемкость льда, по спр-ку 2100 Дж/(кг*К)) Q₁=c₁m(t₂-t₁)=2100*1(0-(-15))=31500 (Дж)=31,5кДж 2) При 0 градусов лед будет таять. Для этого потребуется кол-во теплоты (λ - удельная теплота плавления льда, по спр-ку 3,4*10⁵ Дж/кг) Q₂=λm=3,4*10⁵ * 1=3,4*10⁵ (Дж)=340кДж 3) Образовавшиеся вода будет нагреваться от 0 до 20 градусов. Кол-во теплоты потраченное на нагрев (c₂ - удельная теплоемкость воды, по спр-ку 4200 Дж/(кг*К)) Q₃=c₂m(t₂-t₁)=42000*1*(20-0)=840000 (Дж)=840кДж
Итак, общее кол-во теплоты составит Q=Q₁+Q₂+Q₃=31,5+340+840=1211,5 (кДж)
Вся теплота, которая выделится =удельн. Теплота сгорания умножить на массу пороха. Кинетическая энергия снаряда равна теплота умножить на КПД орудия. Отсюда скорость снаряда равна кв. Корень из удвоенной кинетической энергии поделить на массу снаряда(кв. Корень из влекается из всего отношения).Теперь запишем уравнение траектории(то есть зависимость координаты у от координаты х): Координата по у=-(g/(2*v*cos^2(a)))*x^2+(sin(a)/cos(a))*x. Так как у=0 то будут 2 решения: 1-е:координата x равна 0(это есть координаты пушки) и 2-е: x=(2*v^2*cos(a)*sin(a))/g. Обозначения: а- угол от поверхности(в нашем случае это 45 градусов), у- координата вертикальная, х-координата горизонтальная, v-скорость снаряда.
Q₁=c₁m(t₂-t₁)=2100*1(0-(-15))=31500 (Дж)=31,5кДж
2) При 0 градусов лед будет таять. Для этого потребуется кол-во теплоты (λ - удельная теплота плавления льда, по спр-ку 3,4*10⁵ Дж/кг)
Q₂=λm=3,4*10⁵ * 1=3,4*10⁵ (Дж)=340кДж
3) Образовавшиеся вода будет нагреваться от 0 до 20 градусов. Кол-во теплоты потраченное на нагрев (c₂ - удельная теплоемкость воды, по спр-ку 4200 Дж/(кг*К))
Q₃=c₂m(t₂-t₁)=42000*1*(20-0)=840000 (Дж)=840кДж
Итак, общее кол-во теплоты составит
Q=Q₁+Q₂+Q₃=31,5+340+840=1211,5 (кДж)