Jos räjähdyksen paineaalto höyrystää jotain 2 kilometrin päästä keskipisteestä, miten lasken räjähdyksen kokonaisenergian?
Onko tämä oikein:
P = AI
A = 4*pii*2000^2
Ja I = P/A, tässä lasken sitä kohtaa jossa höyrystymistä tapahtuu.
onko höyrystyminen yksinkertaisesti m(c Qh)?
Onko tämä oikein:
P = AI
A = 4*pii*2000^2
Ja I = P/A, tässä lasken sitä kohtaa jossa höyrystymistä tapahtuu.
onko höyrystyminen yksinkertaisesti m(c Qh)?
Vastaukset 40
Vanhimmat
Ei mene noin.
Miten?
(Ia*Aa / Ik*d^2)*t a=alussa k=kohteessa
Höyrystääkö itse paineen muutos vai energian siirtyminen aineeseen?
jos itse paineaalto (eikä esim säteily) höyrystää 2km päästä, niin kyseessä lienee melko suuri räjähdys.
Eli miten suuri? Jos osaat sen laskea, millainen se olisi?
Vähän helevetin suuri. Helevetin koko tietysti riippuu siitä, höyrystetäänkö bensiiniä vai wolframia.
Höyrystää jotakin?
Eetteri höyrystyy helposti. Höyrynpaine, kPa 20 °C:ssa: 58.6.
Vesi ei höyrysty niin helposti, tai tosiaan jo mainittu volframi.
Jos oletetaan, että kahden kilometrin päässä räjäytetään kilo dynamiittia, eetteri höyrystyy hyvin. Sen sijaan isollakaan ydinlatauksella ei saa höyrystettyä edes ihmistä taivaan tuuliin kahden kilometrin päästä. Tsar Bomba ei riitä siihen.
Räjähdys on lyhytaikainen tapahtuma, jossa palonopeus on kertaluokkaa 5 - 10 km/s. Jotta aine (siis jotakin) voitaisiin höyrystää, sen lämpötila tulee nostaa kiehumispisteeseen. Jos haluttaisiin höyrystää kahden kilometrin päässä yksi litra huoneenlämpöistä vettä, tarvitaan 23 megajoulea energiaa.
Koska kyseessä on räjähdys, veden haihtumisella annetaan aikaa alle 1 sekunti. Tarvittava teho on 23/3600 MJ/s = 6,4 kW, ja tuosta edelleen tarvittava teho on 640 kW/m2 eli pinta-alayksikkö kohti. Oletetaan, että suurin osa energiasta (tai väliillisesti tehosta) etenee säteilynä, ydinpommissa 1/3-osa muodostuu lämpösäteilyksi.
Päässä laskien tarvitaan 1206000 terajoulen rajoittamattomasti etenevä ja suuntaamaton lämpöenergia, jotta litra vettä voitaisiin höyrystää vielä kahden kilometrin päässä. Yksi megatonni räjähdettä vastaa 4180 terajoulea.
Miljoonalla tonnilla TNT:tä (1 Mton räjähdys) ei pystytä höyrystämään litraa vettä kahden kilometrin päässä. Tsar Bomba vastasi 55 megatonnin räjähdystä, joten tarvitaan viisi Tsar Bombaa, jotta litra vettä voitaisiin höyrystää puhtaasti lämpöenergialla kahden kilometrin päässä.
Hiroshiman Little Boy vastasi 16 kilotonnia TNT:tä.
Olipahan täynnä virheitä oleva kirjoitus!
Veden höyristäminen 20 C lämpötilasta ilmanpaineessa vaatii 2,6 MJ energian. Jos tuo tehdään sekunnissa, tehoa tietysti vaaditaan 2,6 MW.
Pidemmälle en jaksa virheiden ketjua käydä.
Suurienergisin ydinpommi on n. 400 PJ. Sillä höyristäisi 700 m säteisestä pallosta kaiken veden. Ehkä siis riittäisi 2 km päässä höyristämiseen, kun ei käytetä veden alla.
Tuossa taivastelussa puolestaan oli kaksi pahaa virhettä, enempää en viitsi käydä läpi:
1) Mikä on höyristäisi?
2) Ehkä siis riittäisi mutta ehkä ei?
Tsar-Bomba kehitti räjähdyshetkellään 39 nanosekunnin ajan 5,3 jottawattia.
Millä kaavalla laskettuna joko paineaalto tai lämpöenergia höyrystää jotakin kahden kilometrin etäisyydellä? Vaikkapa vettä?
Ei+kai+siihen+mitään+yleispätevää+kaavaa+ole,+kun+ei+olla+kerrottu+missä+räjähdys+tapahtuu+ja+mitä+yritetään+höyrystää.+Yleensä+kai+vesipohjaisia,+kuten+ihmisiä,+höyrystetään.+Sen+vaatiman+energian+voi+laskea+tuolla+2,6+MJ/kg.+
"Jotain näpyttelin nähtävästi väärin kännykän laskimella."
Aivan niin.
"Maan pinnalla energiaa riittänee senkin höyristämiseen."
Eli riittää tai on riittämättä hyörystämiseen. Varmuudella ei kyllä höyristä.
>>> Yleensä kai vesipohjaisia, kuten ihmisiä, höyrystetään. Sen vaatiman energian voi laskea tuolla 2,6 MJ/kg. <<<
Väärin. Yhtään ihmistä ei tiedetä höyrystetyn pommilla, ei edes ydinpommilla, eli ihmiseen ei voida käyttää tuota lukemaa, vaikka ihmisen tiedetään olevan suureksi osaksi vettä.
Jotta keskivertoihminen voitaisiin totaalisesti höyrystää taivaan tuuliin, tarvitaan 2,99 gigajoulea energiaa. Trotyylin räjähdysvoima on 4,184 MJ/kg eli tarvitaan yli 700 kiloa TNT:tä, jotta ihminen voidaan höyrystää. Tällöin henkilön pitää istua räjähdyspanoksen päällä!
"Trotyylin räjähdysvoima on 4,184 MJ/kg"
onko noin eli 1 kg trotyyliä pystyy höyrystämään vain 0,54 kg vettä?
Räjähdysvoima kuvaa palonopeutta eli sitä, kuinka nopeasti palo etenee ja synnyttää palokaasuja ja hetkellistä painetta. Puu, paperi, polttoöljy, sokeri, muovi.... kaikissa on paljon energiaa, mutta se vapautuu palaessaan hitaasti ja näennäisen hallitusti. Räjähdysainetta voidaan verrata äärimmilleen jännitettyyn vieteriin: oleellisia ovat räjähdysnopeus sekä räjähdyspaine.
On siis aivan eri asia synnyttää lämpöä. Lämpö höyrystää, ei nopeus.
Trotyylin kaava on C7H5N3O6. Se palaa - tosin räjähtäen - kuten mikä tahansa orgaaninen yhdiste. Lopputuotteet ovat typpi, vety, hiilimonoksidi sekä hiili. Palaminen on aluksi vaikea saada käynnistymään, mutta TNT ei tarvitse kuitenkaan ulkopuolista happea palaakseen (siis räjähtääkseen).
Bis-isoksatsoli korvaa TNT:n yleisimpänä verrokkina muutamassa kymmenessä vuodessa.
Sakkaroosin eli tavallisen valkoisen sokerin energiasisältö on 17 MJ/kg eli noin 4-kertainen trotyyliin verrattuna.
Ydinpommissa noin 1/3 energiasta muuttuu lämmöksi.
Miten otit huomioon sen, että räjähdyksen aiheuttama ylipaine on kääntäen verrannollinen etäisyyden kuutioon?
Eikö riitä, että höyristää vedet ihmisestä? Kovin paljon ei sen jälkeen jää jäljelle. Tai riittäähän jo ihmisen lämmittäminen 50 asteeseen, mutta silloin ei millään määrittelyllä voi puhua höyristämisestä.
Ei kai ihmisen kokonaan kaasumaiseksi muuntaminen enempää vaadi kuin sen 2,6 MJ/kg ellei ala laskemaan muuhun menevää energiaa. Vettähän ihminen lähinnä on ja loppuosan ominaislämpökapasiteetti ja höyrisrymislämpö on selvästi alempi, joskin lämpötila pitää olla paljon korkeampi.
Miten otit huomioon sen, että räjähdyksen aiheuttama ylipaine on kääntäen verrannollinen etäisyyden kuutioon? Onko etäisyydellä vaikutusta höyristämiseen, kun teit laskelmasi? Millä kaavalla laskit Tsar Bomban?
Pitäisi kysyä avauksen tekijältä, mitä hän tarkoittaa höyrystämisellä. Riittääkö se, että vain höyrytetään tai höyristetään?
Kuten laskussa näytin käsittelin vain energiamielessä asiaa. Eli laskin millaisen määrän vettä voi höyristää pommin energialla, jos se menisi kokonaan siihen. Eikös kaikki pommin energia lopulta muutu lämmöksi? En tiedä miten lämpöenergia jakautuu, mutta varmasti se riippuu oleellisesti räjäytyspaikasta (vedenalla, korkealla ilmassa, maan pinnalla, maan alla).
Energiamäärä on niin valtava, että luulisi ainakin ilmassa räjäytetystä pommista riittävän energiaa 2 km päähän saakka vettä höyristämään, kun ilma kuumenee tuolla tolkuttomasti.
Myönnä nyt ihan suoraan että sinulla ei ole harmainta aavistusta siitä, miten ja millä kaavalla lämpöenergia ja paineaalto etenevät räjähdyksessä.
Sinulla siis ei ole mitään käsitystä, millainen räjäytys tulisi suorittaa. Sinä vain yrität höyryttää.
"Lämpö höyrystää,ei nopeua".
Tähän asti olen luullut että lämppö on hiukkasten nopeudesta johtuva suure. Mutta nyt tulikin uutta fysiikkaa!. On erikseen lämpöä ja erikseen nopeutta!
Kyllä tältäkin palstalta paljon uutta oppii! Vai oppiiko sittenkään?
P-o- :"...nopeus".
Jos noin on, niin 1 kg TNT:tä riittää höyrystämään (siis ei höyristämään) 4184/(80*4,2 2256) = 1,61 kg 20 asteista vettä, mikäli kaikki räjähteen vapauttama energia menis siihen veteen.
1 Mt TNT:tä vapauttaa energiaa 4,184E12 kJ, mikä riittää nostamaan 2 km säteisen ilmamäärän lämpötilaa noin 100 K. Ei keskimäärin sen enempää, mutta kyllähän sillä jo vettä kiehuttaisi.
Sovimme,+että+ympäristön+lämpötila+on+20+C+ja+suhteellinen+kosteus+80+%.+Ilman+lämpösisältö+on+50+kJ/kg.+Laskennan+helpottamiseksi+olosuhteet+ovat+koko+ympäristössä+samat.
Edelleen huomioituna: ydinpommissa vain 1/3 räjähdyksestä muuttuu lämpöenergiaksi. Näin ollen ydinpommin ollessa kyseessä vaaditaan 210 megatonnin räjähdys. Siis edes neljä Tsar Bombaa ei riitä höyrystämään vettä kahden kilometrin päässä.
Paineaalto tosin kaataa kahden kilometrin päässä kaikki vesikipot.
Tuossa+tuli+paha+pilkkuvirhe+sinulle.+Ilman+ominaislämpökapasiteetti+on+1+kJ/kg/K.+Tonnin+lämmittäminen+75+astetta+vaatii+siis+vain+75+MJ+ja+koko+2+km+säteeseen+mahtuvan+ilmamassan+lämmitys+vie+vain+muutaman+promillen+100%+Tsar+Bomban+400e15+J+energiasta.
Tuo 400PJ on muuten melko tarkasti Suomen koko vuoden sähkötuotannon verran! Kyllä sillä hyvin höyrystää.
Ei+ole+pilkkuvirheitä
100+C+80%+ilmahan+on+sitten+80%+vettä.+Eli+jostain+on+höyristynyt+valtava+määrä+vettä+tuonne+ilmaan.+Mistä+se+tulee?
"Mistä+se+tulee?"
Höyrystäminen ei edellytä lämmön siirtymistä!
Vedessä jo ennestään oleva lämpöenergia riittää höyrystämiseen ilman lämmönsiirtoa, kunhan paine alenee tarpeeksi. Ydinpommin räjähdyksessä syntyvä ylipaineaalto on niin voimakas, että perässä tulee kyllä alipaineaaltokin, ja vieläpä riittävän suuri höyrystämään vettä ilman lämmönsiirtoa.
Vaan kuka osaisi laskea kuinka kaukana pommin räjähdyspisteestä tuo riittää höyrystämään vettä?
Ylipaineaalto ei koskaan höyrystä vettä, mutta se saa ilman lämpiämään, mikä voi johtaa lämmönsiirtoon ilmasta veteen, ja jollain etäisyydellä myös siksi höyrystämään vettä paineaallon mentyä ohi.
Eikös Hiroshimassa purukkaa kadonnut niin että vain varjo jäi rappusille? Vai mistä tuossa on kyse?
Aloitus on vuodelta 2013 eli 6 vuotta sitten, mitä järkeä on nostaa näitä ylös?
Ihan hauskahan tuo avaus oli!
"On erikseen lämpöä ja erikseen nopeutta!"
Kiehutatko vettä mieluummin trotyylillä vaiko sähköllä?
Ei ole helppoa ydinpommin laskeminen, vaikka siihen on omat sivunsakin...
Tiedossa on, että lämpösäteily heikkenee kääntäen suhteessa etäisyyden neliöön. Taulukoiden mukaan 10 megatonnin ydinlataus sytyttää tulipaloja vielä 15 kilometrin päässä, mutta satunnaisesti jopa vielä 30 kilometrin etäisyydellä. Tulipaloja syttyy kuitenkin melko harvoin, koska paineaalto sammuttaa palot.
Suosittelen Nukemap-sivustoa aiheesta kiinnostuneille. Voi esimerkiksi räjäyttää 10 Mt Kremlissä... Tuo "hyörystäminen" on triviaali asia jos ajattelee isojen räjähdysten aikaansaamaa tulipalloa (fireball), joka höyrystää kaiken sen sisällä. 10 Mt aikaansaa 3.6 km säteeltään olevan tulipallon. Tulisi Putlerille kuuma vaikka maan alla piileskelisikin...
Ei tule maan alla tulipallon kohdallakaan kuuma, jos materiaali yläpuolella ei romahda, eikä suoria konvektiokanavia aukene minnekään.
Kallioperä on sekä valtavan lämpökapasiteetin omaava lämpövarasto, että samaan aikaan erittäin hyvä lämmöneriste, kun kalliota on vaikkapa vain 100 metrin paksuudelta.
Laskepa minkä verran lämpöä tarvitaan 100 metriä särmän pituudeltaan olevan kalliokuution kuumentamisen yhdellä asteella, ja minkä verran lämpötilaa toisella puolella tarvitaan, jotta kuumeneminen yhdellä asteella toteutuu tunnin (tai vaikkapa vuorokauden) kuluttua.
Vanhassa asiassa on karannut jo alunperin termi höyrystää.
"Jotta keskivertoihminen voitaisiin totaalisesti höyrystää taivaan tuuliin, tarvitaan 2,99 gigajoulea energiaa. Trotyylin räjähdysvoima on 4,184 MJ/kg eli tarvitaan yli 700 kiloa TNT:tä, jotta ihminen voidaan höyrystää. Tällöin henkilön pitää istua räjähdyspanoksen päällä!"
Saman kaavan mukaan voi laskea ydinlatauksen kyvyn höyrystää ihmisiä kilometrien päässä. "Nirri pois" eli ei sama kuin höyrystämällä kuollut.
Räjähdyksen kokonaisenergian laskeminen on todella monimutkainen prosessi, ja siihen vaikuttavat monet tekijät. Periaatteessa, energian jakautuminen paineaaltoihin voidaan arvioida, mutta monimutkaisempien fysiikan lakien soveltaminen vaatii tarkkoja mittauksia ja tietoa räjähteen ominaisuuksista.
Pohjimmiltaan, jos haluat laskea räjähdyksen energiatiheyden (I), voit käyttää kaavaa:
𝐼
=
𝑃
𝐴
missä:
𝑃
on räjähdyksen paine (Newtoneina neliömetriä kohti, Pa)
𝐴
on alue, joka saadaan
𝐴
=
4
𝜋
𝑟
2
, missä
𝑟
on etäisyys räjähdyksen keskuksesta (tässä tapauksessa 2000 metriä).
Kun yrität arvioida höyrystymisen energiaa (
𝑄
), käytät kaavaa:
𝑄
=
𝑚
(
𝑐
+
𝑄
ℎ
)
missä:
𝑚
on massan määrä
𝑐
on aineen lämpökapasiteetti
𝑄
ℎ
on höyrystymislämpö