Энергия взрыва

ВВ при взрыве выделяет энергию за счет того, что небольшой объем твердого или жидкого ВВ превращается в огромный объем газов нагретых до температуры тысяч градусов. Для разных типов ВВ Объем выделяющихся газов на 1 кг ВВ имеющего начальный объем не более 0,8...1л. составляет величину от 300 до 1000 л. и более. Образовавшиеся при взрыве горячие газообразные продукты распада ВВ начинают расширяться, производя механическую работу. Таким образом, ВВ имеют запас скрытой химической энергии освобождающийся при взрыве. Однако скрытой энергией обладает не только ВВ, а, например бензин, уголь, дрова и др. горючие вещества. Эта энергия горючих веществ может выделяться при горении. Почему же для целей разрушения и метания применяются ВВ и пороха, а не, например бензин? Известно, что в 1 кг. бензина энергии содержится в 10 раз больше чем в 1 кг. тротила и 12 раз больше чем в бездымном пироксилиновом порохе. Но заряд ВВ и заряд пороха с громадной скоростью превращается в газы, а бензин или любое топливо не может гореть без достаточного количества воздуха или свободного кислорода. Для сгорания 1кг. бензина требуется столько кислорода, сколько его содержится в 15,5 кг. воздуха. Поэтому теплоту горения (энергию) топлива нужно рассчитывать на 1 кг. его смеси с необходимым для его полного сгорания кислородом. При таком расчете разница в энергии сгорания смеси бензина с кислородом и энергии взрыва заряда ВВ того же количества меньше чем, приведено выше, однако, и в этом случае количество выделяющейся при сгорании бензина энергии больше: бездымный порох 700 ккал/кг., тротил 1000 ккал/кг., смесь бензина с кислородом –2300 ккал/кг. Следовательно, не величина энергии заключенная в ВВ и порохах является основной причиной их применения для целей разрушения и метания. Основная причина заключается не в величине энергии, а в очень быстром ее выделении. Если сгорание 1 кг. бензина в автомобильном двигателе происходит (в зависимости от мощности двигателя и его нагрузки) за 10...60 минут, то 1 кг. пороха сгорает в зарядной каморе артиллерийского орудия за несколько тысячных долей секунды, а взрыв 1 кг. тротила длится всего лишь 30-40 стотысячных долей секунды. Энергия при взрыве выделяется в десятки миллионов раз быстрее, чем при сгорании топлив. Этим и объясняется колоссальная мощность взрыва. Например, при взрыве 1 кг. тротила выделяется 1000 ккал. тепла, которые эквивалентны работе в 427000 кгм. При скорости детонации тротила в 6900 м/сек. и длине заряда 25 см. его детонация закончится в течение времени: 0,25:6900=0,000036=36 микросекунд. Тогда мощность, развиваемая 1 кг. тротила за этот промежуток времени, будет равна 427000:0,000036 = 11900000000 кгм/сек.=158х106 л.с.=158 млн.л.с.! Однако мощность взрыва правильнее вычислять не по времени детонации всего заряда, а по времени расширения продуктов взрыва до атмосферного давления, расширение же до такого объема по результатам скоростных съемок взрывного процесса протекает в течение нескольких миллисекунд. В этом случае мощность 1 кг. тротила выражается величиной более 1 миллиона лошадиных сил. Но и эта мощность в реальных условиях не может быть реализована полностью из-за кратковременности ее действия, инерции масс перемещаемого или разрушаемого материала, на которые она действует, а также потерь на нагрев окружающей среды, на излишнее измельчение и разбрасывание ее, на остаточное тепло в продуктах взрыва после их окончательного расширения и на неизбежные химические потери. В итоге полезная механическая работа часто не превышает 1-2%, а при взрывах в твердой среде 8-9% энергии содержащейся в ВВ. Однако огромное количество потенциальной энергии содержащейся в ВВ и порохах делает их незаменимыми, несмотря на неполное ее использование при взрыве. Большая мощность характерна для ВВ и в случае применения их для целей метания снарядов. Мощность порохового заряда артиллерийского выстрела крупного калибра составляет 15 млн.л.с

Информация взята с сайта "supergun"

Пиротек - самодельная пиротехника и взрывчатка, взрывы и детонация