Самый скорый 'самовар'
Необходимость смены стволов в пулемете Кольта делает их неудобными во многих случаях боя. Поэтому наиболее употребительны в войсках пулеметы системы Максима (рис. 22), имеющие водяное охлаждение ствола.
У таких пулеметов поверх ствола одевают особый 'кожух' - полый железный цилиндр с отверстиями для наливания и выпуска воды и для выхода пара (см. рис. 22).
Рис. 22. Пулемет системы Максима: 1) ствол; 2) кожух; 3) отверстие для доливки воды; 4) отверстия для выпуска воды; 5) отверстие для выхода пара (на рисунке не видно).
Перед стрельбой кожух наполняют водой, которую наливают до тех пор, пока она не начнет вытекать из пароотводной трубки. При этих условиях воды в кожухе помещается около 4 кг.
Но вот пулемет стреляет. При каждом выстреле выделяется теплота. Вода в кожухе становится все теплее и теплее.
Но, ведь, мы знаем, что без конца воду нагревать нельзя. При 100? Ц вода закипит.
Когда же это случится? Через сколько времени? Сколько выстрелов успеет сделать пулемет, прежде чем закипит вода.
Все эти вопросы и интересы и важны. Ведь, если вода выкипит, надо будет ее долить, иначе пулемет можно испортить.
Решим же эту задачу, пользуясь знаниями, которые дает нам физика.
Прежде всего вычислим: сколько теплоты выделяется при каждом выстреле из пулемета? Заряд пороха в патроне пулемета весит 3,2 г. Теплотворная способность пороха равна 900, т. е. один килограмм пороха сгорая дает 900 бол. калорий[21] теплоты, а один грамм- 900 мал. калорий.
Значит, 3,2 г. пороха сгорая дают: 3,2 X 900 = 2.880 мал. кал.
Из этой теплоты ок. 2/3 идет на нагревание воды: 2/3 от 2 880 = 1 920 мал. кал., т. е. близко к 2 000 мал. кар. или 2 бол. калориям. А для нагревания на 1? всей воды в кожухе пулемета надо затратить 4 бол. калории (почему, догадайтесь сами).
Отсюда совсем нетрудно вывести, что каждые 2 выстрела из пулемета нагревают воду в кожухе его на 1?, а от 0? до 100? нагреют 200 выстрелов.
Вот один ответ уже и готов. После выстрелов вода в кожухе пулемета закипит, даже если температура ее была 0?.
Сколько же это займет времени? В одну секунду пулемет делает 10 выстрелов: 200: 10= 20, значит, вода закипит через 20 секунд.
Скоро это или нет?
4 кг воды- это, примерно, 16 стаканов. Чайник на 16 стаканов очень большой. Обычно, чайники делают на 8-10 стаканов (вымеряйте свой чайник стаканами). Вспомните или заметьте по часам, сколько минут нужно греть чайник на примусе, чтобы вода в нем закипела. Наверное, минут 10 пойдет на это: То же и с самоваром. Самовар на 20 стаканов будет 'готов', примерно, через 15-20 минут.
Владимир Внуков
ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА НА ВОЙНЕ
1930 г.
