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.
