malchish.org

Теплее на воздухе. В вакууме он раскалится до красна - теплосъёма-то, практически, нет...

Вообще-то в лепестке 37 г ВВ. Энергии такого взрыва, конечно, достаточно, чтобы оторвать пятку. Только энергии, а не мощности. Если эта энергия выделится всего за одну микросекунду, мощность будет ещё в тысячу раз больше, но она не сможет оторвать больше одной пятки, потому что энергии больше не становится. Масштаб разрушений при взрыве определяется энергией взрыва, а не его мощностью в ваттах.

Будут. Кинетическая энергия электронов в тонне железа, летящей со скоростью 3 км/с, соответствует 12 г тротила, то есть в три раза меньше, чем у лепестка. Итак, вопрос: это в самом деле сравнимо с энерговыделением при атомном взрыве?

Какой именно? Химическая энергия — это взрыв тротила. Ядерная — это взрыв урана или плутония. Термоядерная — это взрыв дейтерия или трития. Электрическая — это удар молнии. И какая же из этих энергия содержится в тонне железа, чтобы могла выделиться за доли секунды? А никакой, только кинетическая.

Даже если взять всю кинетическую энергию, а не только электронов, получится просто метеорит, причём по энергии в сто раз меньше среднего. Только метеорит сгорает в атмосфере, а болванка не успевает, слишком медленно летит. Но бум-бум делает добрый, дом даже может снести, а то и два.

Что приводит к преобразованию кинетической энергии электронов в тепло. И больше никакой. В болванке весом в тонну — эквивалент 12 граммов тротила, жуть.

Ну, значит, всякий раз, когда я включаю электрочайник, у меня происходит чудо - целый литр воды вскипает, но никаких разрушений не происходит. И это несмотря на то, что энергии выделяется в 1,5 раза больше, чем при взрыве 37гр. ВВ в "лепестке". И ещё я понял, почему печку не топят динамитом и ТНТ - они в плане тепловыделения в разы хуже, чем уголь и дрова.
Можно и дальше ёрничать, но, не теряя надежды на понимание, вот вам в помощь "Теория горения и взрыва" целого профессора С.И. Клячина, канд. техн. наук:
"Следовательно, величина энергии, заключённая во взрывчатых веществах, не является основной причиной огромной разрушительной силы взрыва.
Основная причина заключается не в величине энергии,..., а в очень быстром её выделении".
Вы ошиблись на пять порядков. Могу посоветовать посчитать ещё раз. На всякий случай даю данные для расчёта:
- энерговыделение при взрыве 1 кГ ТНТ - 4,2 МДж
- кинетическая энергия 1 кГ вещества при скорости 3000 м/сек = 4,5 МДж (примерно такая же)
- формула кинетической энергии - "эм вэ квадрат пополам", не ошибитесь в размерности.
А какая энергия нагревает воду в электрочайнике? А никакая, только кинетическая энергия электронов, летящих с "умопомрачительной" скоростью аж 1 мм/сек. Про скорости на 6 порядков больше даже не заикаюсь...

Читайте внимательнее, я сказал: «Масштаб разрушений при взрыве определяется энергией взрыва». При взрыве, а не просто нагревании. При вскипании чайника никакого взрыва нет. А если взрыв произошёл (при достаточно быстром выделении энергии, например, при взрыве котла), дальнейшее уменьшение времени взрыва на масштаб разрушений уже не влияет, всё определяется энергией взрыва, которая совершает одну и ту же работу независимо от времени.

Читаем у него же:

«Работоспособность взрывчатого вещества определяется величиной механической работы, которая может быть совершена при взрыве 1 кг ВВ».

И что-то я не вижу здесь времени, мощности и ваттов. Независимо от времени взрыва 1 кг ВВ не может совершить работу больше, чем его работоспособность.

Совершенно правильно говорит Клячин. Только отсюда не следует, что если время уже достаточно малое для взрыва, то дальнейшее уменьшение времени приведёт к большему выделению энергии и бо́льшим разрушениям. Масштаб разрушений определяется работоспособностью ВВ, то есть работой, а не мощностью как отношением работы ко времени.

При медленном горении энергия уходит в тепло, поэтому разрушений нет. Голый порох сгорает без взрыва. Чем меньше время горения, тем быстрее расширяются газы, и при достаточно маленьком времени (например, у тротила) уже основная часть энергии уходит на разрушение окружающих предметов, а меньшая в тепло. Дальнейшее уменьшение времени не приведёт к увеличению разрушительной силы, потому что часть энергии любого взрыва всегда уходит в тепло, и энергия, идущая на разрушение, уже не меняется, даже если всё сгорит за одну наносекунду.

Напомню, я говорил об электронах, о которых Вы почему-то забыли. Масса свободных электронов в одной тонне железа 10 граммов, соответственно их кинетическая энергия примерно 50 кДж. Это 12 г тротила, так что у меня всё правильно.

Нет, воду нагревает электрическая энергия, которую передают электроны под действием напряжения, электрической силы. Это внешняя энергия, а внутренняя, то есть кинетическая, у электронов мизерная.

Можете смело заикаться, там совсем не страшно. В куске провода в 20 грамм кинетическая энергия электронов при 1 мм/с будет 10^-13 Дж, я это уже считал. Если скорость на шесть порядков больше, то энергия будет на двенадцать порядков больше, то есть 0,1 Дж. Не бойтесь, это примерно один чих.

Не совсем верно.
Это утверждение правильно для оценки фугасности заряда. Фугасность это как раз мера работоспособности.
Но существует еще другая оценка - бризантность заряда, как мера его способности к местному дробящему воздействию на среду, в которой происходит взрыв. Вот бризантность зависит уже от мощности заряда, его способности генерировать разрушающую волну в прилежащих средах.
Это мера контактного разрушительного воздействия взрыва на объект. Бризантность определяется, помимо общей энергии взрыва, пространственной плотностью и скоростью энерговыделения.

Напомню, у нас обсуждался вопрос, можно ли с помощью уменьшения времени взрыва так увеличить мощность, что она приведёт «к чрезвычайно высокому тепловыделению, возможно, сравнимому с энерговыделением при атомном взрыве». Ещё это: «Энергии при этом, возможно, выделится не так уж и много. Но мощность её будет чудовищной».

Вот я и показываю, что если энергии немного, то чудовищной мощности в смысле разрушений быть не может, хотя в физическом смысле как отношение работы ко времени она может быть очень большой. Не надо путать мощность взрыва (работу) с мощностью совершения работы.

Высокая бризантность никак не приводит к бо́льшим разрушениям, она лишь мелко крошит всё, что лежит близко к центру взрыва, вплоть до превращения в пыль. По идее, при той же энергии ВВ она должна даже вызывать меньше разрушений, поскольку энергия тратится на перемалывание всего близкого, а на разрушение более удалённых объектов, то есть на фугасность, энергии остаётся меньше.

Поэтому бризантность нас вообще не должна волновать. Разрушительная сила определяется энергией, затраченной на разрушение, а она не может быть больше, чем внутренняя энергия источника взрыва. Если это болванка или камень без ВВ, то есть, по сути, метеорит, то мощность взрыва не может быть больше его кинетической энергии. Если взрывчатое вещество, то не может быть больше его химической энергии. Если ядерный заряд, то не может быть больше энергии деления ядер.

И тем более никакие электроны, вылетевшие из железной болванки, не могут выделить энергии больше, чем кинетическая энергия самой болванки. Тратить баллистическую ракету на то, чтобы просто зашвырнуть подальше камень — это не супертехника, а насмешка над техникой. Модернизированная катапульта. На очереди таран на магнитной подушке и удалённо управляемая праща. Дротики ещё можно из обеднённого урана.

В том то и дело, что может. Есть ряд обсуждаемых гипотез о природе явления. Например - разрушение кристаллической решетки металла при соударении с препятствием при больших скоростях с выделением энергии. Возможно, что при ударе нарушается равновесие электростатических сил между ионами решетки и электронным газом, обеспечивающее электрическую нейтральность.
Есть и другие варианты объяснения этого явления.
Пока это только гипотезы. Вот интересная работа , например https://engjournal.bmstu.ru/articles/94 ... zi12219255
Оттуда
...в 1929 г. русский конструктор ракетных двигателей
В.П. Глушко в своей работе [9] показал, что, во-первых, металл можно использовать как взрывчатое вещество и, во-вторых, что уран является лучшим взрывчатым веществом среди остальных металлов.
В.П. Глушко анализировал электрический, а не инерциальный (и неядерный) взрыв металлов и вычислил температуру продуктов подобного взрыва (табл. 1). Поскольку данная температура есть мера энергии газообразной среды, можно заключить, что продукты взрыва урана имеют максимальную энергию по сравнению с остальными металлами. В этом смысле уран и близкие к нему свинец и висмут выгоднее всего использовать в качестве вещества, способного к взрывчатому превращению. При этом объем газообразных продуктов
взрыва у металлов в несколько раз больше, чем объем продуктов
взрыва таких веществ, как тринитротолуол или нитроглицерин, считал В.П. Глушко.

Не спорю. Работа будет одинаковая, но её результат - разный. В случае условно медленного взрыва предмет просто переместится на некоторое расстояние; в случае условно быстрого - разрушится. Есть разница? Опять не спорю. Но взрыв тротила это лишь один из видов взрывов, который характеризуется быстрым превращением твёрдого вещества в газ высокого давления и температуры. Разрушительное действие оказывает не собственно процесс превращение в газообразное состояние, а уже сам газ в процессе расширения. Если превращение вещества в газ происходит за время много меньше, чем последующее расширение сжатого газа, то дальнейшее его уменьшение, действительно, ничего не даст. Даже если тротил превратится в газ за "нулевое" время, процесс расширения газообразных продуктов от этого быстрее не будет, и на результатах не скажется.

Но взрывы могут быть и иные. В атомной бомбе не столько происходит превращение урана в газ, сколько просто выделение энергии, которая быстро нагревает окружающую среду (воздух атмосферы или воду при подводном взрыве), а та уже производит разрушения. При этом, кроме механического действия, есть и несколько иных поражающих факторов. Излучение, например, не совершает механической работы, как ударная волна в среде. Но её воздействие также может привести к разрушениям (расплавлению). Одна и та же энергия излучения совершит тем больше разрушений, чем быстрее она выделится.

Одна и та же порция излучения в "медленном" случае приведет просто к нагреву всего тела, в "быстром" - к оплавлению его поверхности. В первом случае разрушений не будет, во втором - будут. Ещё более быстрое излучение того же количества энергии может вызвать деление или синтез ядер - то есть, к высвобождению атомной энергии. А "жутко быстрое" - к превращению атомов в какую-нибудь кварк-глюонную плазму. А что та сотворит, какие-такие энергии она высвободит из вещества, физики ещё не знают, но много - "эм-це-квадрат" никто не отменял...
Я к тому, что поток электронов это не просто "эм-вэ-квадрат-пополам"...
Каюсь, не обратил внимания.
Тем не менее, вы говорите о кинетической энергии "дрейфа" электронов. Но сами электроны имеют ещё и "тепловое" движение в металле, а там скорости на 10 порядков больше - свыше 1000 км/сек. То есть, внутренняя энергия таки имеется - дело лишь за приведением её в одном направлении. Для изменения направления вектора скорости электрона вовсе не требуется преодолевать его кинетическую энергию - достаточно небольшого "бокового" воздействия. Может, при резком и направленном торможении среды с ними нечто подобное и происходит?

Хорошо известно, что железо неплохо горит в чистом кислороде, особенно в форме порошка, то есть химическая энергия в нём есть. Очень может быть, что и в уране она есть. Но за сто лет после Глушко почему-то никто так и не научился это использовать, никаких бомб из железа никто не сделал, в том числе и сам Глушко. Поэтому очень сомнительно, чтобы эту энергию можно было бы высвободить, просто уронив кусок железа с большой высоты.

В этом примере есть. Но я-то говорю о другом. Если взрыв такой, что предмет уже разрушился, а не просто сдвинулся, то дальнейшее уменьшение времени взрыва не приведёт к ещё большим разрушениям. Поэтому и удобно измерять мощность взрыва в тротиловом эквиваленте: сколько ни уменьшай по времени такой взрыв, всё равно мощнее тротила не получится.

Собственно, если предмет просто переместился, то такое сгорание вещества вообще вряд ли можно считать взрывом, это просто вспышка. Поэтому можно смело сказать для любого взрыва: никакое сокращение его времени не приведёт к ещё большим разрушениям.

Это уже добавление новой энергии. Вы же, однако, говорили, что если для одной и той же энергии время меньше и мощность, соответственно, больше, то больше будет и масштаб разрушений, то есть мощность взрыва. А это ошибка. Если это взрыв, то его мощность определяется только энергией, время не при делах.

Конечно, не просто, если энергия подводится извне, как в случае электрического тока в проводах, и я об этом говорил. А когда болванка падает на землю, никакого внешнего источника нет, и электроны могут выделить только свою кинетическую энергию, которая мала до смешного.

Ага, дело за малым — придумать механизм уменьшения энтропии и опровергнуть тем самым второе начало термодинамики. А пока оно работает, остаётся довольствоваться только кинетической энергией.

Даже известно, как этого добиться — достаточно надрессировать демона Максвелла, который умеет сортировать быстрые и медленные молекулы. Думаю, с перенаправлением электронов он тоже легко справится, принцип тот же. К сожалению, однако, пока второе начало не опровергнуто, он остаётся фантастическим персонажем.

Теперь вы невнимательно читаете - речь об одной и той же порции энергии, производящей разные разрушения исключительно за счёт мощности. А "добавка" возникает за счет создания условий для высвобождения внутренней энергии (которая уже была в веществе изначально), опять же, за счет мощности инициирующего излучения.

Снова переобуваемся? Напоминаю, Вы сказали: «Энергии при этом, возможно, выделится не так уж и много. Но мощность её будет чудовищной». Ни о какой «добавке» речи не было, более того, прямым текстом было сказано: «но приводит к серьезным разрушениям именно за счёт мощности». И это совершенно ошибочное суждение, именно против него я возражал. А сейчас вдруг появились какие-то «добавки», уже что-то новое. При этом я, оказывается, невнимательно читаю.

Ладно, уже не в первый раз Вы забываете, о чём говорили раньше, я не удивлён. Впрочем, эта новая идея «Ещё более быстрое излучение того же количества энергии может вызвать деление или синтез ядер» хоть и призвана спасти провальную старую, на самом деле ещё более безумна. Какое деление или синтез может быть в железе? Ядра железа абсолютно устойчивы и не выделяют энергию при делении, как уран или плутоний, а поглощают, и тем более они не выделяют энергию при слиянии, как дейтерий, тритий или гелий, да и вообще не могут сливаться, слишком крупны для этого. Какой к чёрту синтез в железе?

Я больше скажу: если вместо железа взять кусок урана и уронить его на землю со скоростью 3 км/с, то даже в нём никакое деление не начнётся, потому что никакое излучение энергии не может вызвать деление ядра, для этого нужно бомбардировать ядра нейтронами, а им неоткуда взяться. Нужен либо внешний источник нейтронов, либо увеличение концентрации внутренних нейтронов, что возможно при достижении критической массы. Обычный ток в виде потока электронов до ядер вообще не добирается, свободные электроны отталкиваются от связанных в электронных оболочках, поэтому вызвать деление не могут.

Да, вы именно невнимательно читаете, причём дважды подряд и несмотря на то, что я вам процитировал вас же:Ещё раз - "одного и того же количества энергии". Про "добавку" это уже вы сказали.
Вот вам ещё один пример. Энергии, излученной 100-ваттной лампой накаливания за 3 часа (0,3 кВт-часа) хватит для инициирования термоядерной реакции, если излучить её направленно на мишень, площадью 1 кв. см за 1 наносекунду. Мощность излучения при этом составит 10 в пятнадцатой степени Ватт. Где вы у меня слово "железо" узрели?
Вы зациклились на частном виде взрыва (тротила), а я вам привел примеры иных взрывов, в которых уменьшение времени взрыва таки имеет значение, и приводит к ещё более разрушительным результатам. Конкретно, рассказал про порождаемое взрывом излучение, которое тем интенсивнее (мощнее), чем короче процесс взрыва, его порождающего. Вы считаете, что перечислили все причины для инициирования реакции деления или синтеза в веществе?
А вот есть ещё такой параметр, как температура. Например, в 100 млн. градусов. Как вы думаете, при такой температуре дейтерия в нём может произойти термоядерная реакция? И второй вопрос: только ли потоком нейтронов можно вызвать такую температуру?

Вышеприведённый пример со 100-ваттной лампочкой взят из научных расчётов, согласно которым импульс лазерного излучения с указанными параметрами в состоянии испарить ампулу с дейтерием за 1 наносекунду. Образовавшийся от испарения материала ампулы газ при расширении сожмёт дейтерий так, что его температура повысится до 100 млн. градусов, что достаточно для начала термоядерной реакции синтеза. И заметьте, все это достигается совершенно рядовым количеством энергии в 1 МДж. Проблема в мощности - лазеров с энергией импульса в 1 МДж полно. Но пока нет ни одного, способного "выстрелить" её за наносекунду.
Проблема - в мощности.

Впрочем, что я вам про термояд говорю. В принципиальном плане даже с тротилом дела обстоят точно так же - для его взрыва нужно затратить энергию мощностью не ниже некоторой величины. Если вы этой мощности не достигните, можете тратить на этот кусок тротила энергию бесконечно - он всё равно не взорвётся...
....

Мы пока не знаем, какие процессы протекают в веществе при резких торможениях с космических скоростей. Всё, что мы тут говорим, это мысленная экстраполяция текущих знаний о процессах, протекающих при медленных скоростях. Встречал информацию, что при очень сильной напряженности эл. поля вещество меняет свойства кардинально. Да, для этого надо применить чудовищные усилия. Но вовсе не обязательно сразу везде и надолго. Возможно сконцентрировать энергию в очень малом объёме и на очень короткое время, чтобы получить какое-то иное физическое состояние с другими последствиями. И вызываться это может вполне рядовыми количествами энергии. Дело в мощности.

В своё время был удивлён, что лазерной сваркой можно сварить, например, камень с железом, стекло с медью и т.д. Такое оказалось возможным благодаря отсутствию расплава - твёрдая смесь обоих веществ происходит сразу из плазмы при рекомбинации перемешанных ионов в очень быстротекущем процессе нагрева и последующего остывания. Они так быстро остывают, что не успевают побыть в жидком состоянии, в котором вещества успевают разделиться, а сразу переходят в твёрдое состояние. При этом, энергия, выделяемая при лазерной сварке, меньше, чем при обычной электро-дуговой. Виной всему, опять же, мощность, мощность и ещё раз мощность ( в Ваттах)...

Раз Вы такой забывчивый, напоминаю, с чего начинался разговор. Итак, Ваши слова:
Нет ни слова об уране, плутонии, дейтерии, тритии и прочих ядерных-термоядерных зарядах, и даже об обычном тротиле — что естественно, поскольку ничего подобного в «Орешнике» нет. Речь идёт об обычной болванке, причём явно металлической, поскольку электроны внутри неё движутся. Я назвал её железом и имел для этого все основания, поскольку принципиально от железа она не отличается.

Выходит, сначала Вы говорили исключительно о кинетической энергии электронов, а когда я показал, что эта энергия мизерная, эквивалент всего лишь 12 граммов тротила, вдруг откуда-то всплыли ядерная и термоядерная, которым в железной болванке вообще взяться неоткуда.

Если Вы по-прежнему настаиваете, что в обычном куске железа, который грохнулся на землю со скоростью 3 км/с, вылетевшие по инерции электроны выделят энергию, сравнимую с таковой при атомном взрыве, я готов выслушать новые аргументы. Но у меня нет никакого желания обсуждать деление и синтез, которые здесь и рядом не стояли.

Если же скажете, что на самом деле изначально ядерные энергии и подразумевали, я не поверю, но и прочитать мысли не смогу, поэтому такую отмазку как ответ приму, однако обсуждать не буду.

Моё замечание относится не к тому, "с чего начался разговор", а к конкретному абзацу, который начинался со слов "Но взрывы могут быть и иные...". Дальше я вам про атомную бомбу рассказал, а потом про излучение, как его мощность - при одной и той же энергии - влияет на разрушение.

Ещё раз:
- энергия сама по себе это пустой звук, если не указано время, в течении которого она выделяется.
- даже небольшая энергия способна произвести инициацию высвобождения энергии иного вида, при условии её достаточной для инициации мощности.

Ещё раз: Вы по-прежнему настаиваете, что в обычном куске железа, который грохнулся на землю со скоростью 3 км/с, вылетевшие по инерции электроны выделят энергию, сравнимую с таковой при атомном взрыве?