рассчитать тротиловый эквивалент взрыва, пентана, если низшая теплота сгорания пентана составляет 3,2×10^3 кДж

Для расчёта тротилового эквивалента взрыва пентана нужно сравнить энергию, выделяемую при взрыве тротила и при сгорании пентана. Обычно для этого используют теплоотдачу (энергию) — в данном случае низшую теплоту сгорания пентана.

Дано:

• Низшая теплота сгорания пентана: \(Q_{pentane} = 3,2 \times 10^3 \text{ кДж/кг}\)
• Теплота взрыва тротила (TNT): около \(4,2 \times 10^6 \text{ кДж/кг}\)

Цель:
Найти, сколько килограммов пентана нужно сжечь, чтобы получить ту же энергию, что при взрыве 1 кг тротила. Этот показатель и есть тротиловый эквивалент пентана.

Шаг 1: Выяснить энергию, содержащуюся в 1 кг тротила

\[ Q_{TNT} \approx 4,2 \times 10^6 \text{ кДж/кг} \]

Шаг 2: Рассчитать, сколько пентана нужно сжечь для выделения этой же энергии

Пусть \(m_{pent}\) — масса пентана, необходимая для выделения такой же энергии:

\[ m_{pent} \times Q_{pentane} = Q_{TNT} \]

\[ m_{pent} = \frac{Q_{TNT}}{Q_{pentane}} = \frac{4,2 \times 10^6}{3,2 \times 10^3} \]

Шаг 3: Выполнить деление

\[ m_{pent} = \frac{4,2 \times 10^6}{3,2 \times 10^3} = \frac{4,2 \times 10^6}{3,2 \times 10^3} \]

Перенос числителей:

\[ m_{pent} = \frac{4,2 \times 10^6}{3,2 \times 10^3} \]

Зато можно сократить:

\[ m_{pent} = \frac{4,2 \times 10^6}{3,2 \times 10^3} = \frac{4,2}{3,2} \times \frac{10^6}{10^3} = 1,3125 \times 10^3 = 1312,5 \text{ кг} \]

Ответ:

Тротиловый эквивалент пентана составляет примерно 1313 кг.

Это означает, что взрыв 1 кг тротила высвободит такую же энергию, как сжигание примерно 1313 кг пентана.