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1克TNT当量等于1000卡路里,TNT当量是怎样来的?

咱们在描绘一颗炸弹的爆破威力时,常用到TNT当量,1千克TNT当量大约为4.184兆焦,TNT的全称叫做三硝基甲苯,是一种相对安全的炸药,在运输过程中遭到碰击和冲突也不容易发生爆破,引爆则需求运用雷管…

咱们在描绘一颗炸弹的爆破威力时,常用到TNT当量,1千克TNT当量大约为4.184兆焦,TNT的全称叫做三硝基甲苯,是一种相对安全的炸药,在运输过程中遭到碰击和冲突也不容易发生爆破,引爆则需求运用雷管,这使得TNT在榜首、二次世界大战中被广泛运用。

理化性质

三硝基甲苯化学式为C6H2CH3(NO2)3,分子量227,其晶体呈黄色,归于黄色炸药的一种,高纯度的三硝基甲苯熔点大约为81℃,当到达沸点240℃时就会发生爆破,雷管引爆时分化为CO、H2、N2和C,体积剧烈胀大,人体长期触摸三硝基甲苯会引起缓慢中毒。

三硝基甲苯在常温下性质很安稳,不像硝化甘油那样风险,硝化甘油遭到轰动、冲突和光照都可能发生剧烈爆破,也便是冒险电影《笔直极限》中的风险物。

为何TNT作为能量开释的衡量规范?

二十世纪初TNT被广泛运用,在原子弹发明后,原子弹爆破开释的能量超越10万亿焦耳,能量数值十分大,此刻再用焦耳作为能量单位十分不方便,TNT就很自然地成为了比对规范。

TNT在分化时不需求耗费空气中的氧气,但TNT爆破时开释能量受环境要素的影响十分大,比方空气中的含水率,起爆方法等等,每克TNT炸药一般能够开释2673~6702焦耳的能量。

为何选4184这个数?

按照惯例方法,取个中心值就能够作为比对规范,可是咱们知道1克TNT当量界说为4184焦耳,这是由于科学家以为4687这个数太单一了,不容易记住,横竖TNT开释能量也不是稳定的,咱们能够把这个数优化一下。

正好1千克液态水在规范大气压下升高1℃需求的能量大约是4200焦耳,与1克TNT炸药开释的均匀值很挨近,所以科学家灵机一动,把1克TNT当量的数值界说为1千克液态水在规范大气压下升高1℃需求能量的数值,也便是1大卡,“卡”也便是咱们说的卡路里。

卡路里的界说便是将1克水在规范大气压下提高1℃所需求的热量,由于液态水在不同温度下的比热容有细小差异,所以卡路里又有不同温度下的界说,比方:

15度卡路里:1克液态水在规范大气压下由14.5℃提高到15.5℃所需的热量,约为4.1855焦耳。

20度卡路里:1克液态水在规范大气压下由19.5℃提高到20.5℃所需的热量,约为4.1819焦耳。

均匀卡路里:1克液态水在规范大气压下由0℃升到100℃所需的每度热量均匀数,约为4.190焦耳。

而TNT的数值取用热力学和化学中运用的“热化学卡路里4.184焦耳”,所以咱们就有了:

1克TNT当量=4184焦耳=1大卡=1000卡=1000卡路里;

在炸弹傍边常运用“吨TNT当量”,1吨TNT当量=4.184*10^9焦耳,比方广岛原子弹爆破开释能量大约为2万吨TNT当量,沙皇炸弹到达了5000万吨TNT当量。

其他能量开释规范

除了TNT当量作为高能量开释的单位外,在一些特别场合还有其他的参阅规范,比方“规范煤”在工业生产傍边用得更多,1千克规范煤的热值界说为7000千卡,与TNT当量的关系为:

1千克规范煤开释热量=7千克TNT当量;

能够看到,1千克规范煤彻底焚烧开释能量大约是1千克TNT爆破能量的七倍,可是煤能够作为燃料,TNT却是炸弹,这是由于煤的焚烧缓慢开释能量,而且需求外界氧气的参加,而TNT几乎是瞬间开释能量不需求外界供给氧气,后者形成了剧烈爆破,这也是燃料和炸药的最大差异。

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