火药和煤油燃烧时产生的热量哪一个会更多

时间:2024-06-25 11:44:02

【题】点燃火药所产生的热量和点燃煤油所产生的热量,哪一个会更多?

火药和煤油燃烧时产生的热量哪一个会更多

【解】物质爆炸的强烈作用是由于其内部的巨大能量释放造成的——这种观点其实是不正确的。相比一些普通生活燃料燃烧时所释放的能量来说,很多物体爆炸时看似能量很高的热释放其实是很低的。比如说下列这些种类的火药(1千克)燃烧时所获得的热量是:

黑烟火药 ...................3 000千焦

无烟火药 ...................4 000千焦

无烟硝化甘油 ...........5 000~6 000千焦

与之相比,我们再来看看这些普通燃料(1千克)燃烧时散发的热量:

干柴 ...........................13 000千焦

煤 ...............................30 000千焦

石油 ...........................44 000千焦

煤油 ...........................45 000千焦

但是,这些数据和刚才的数据是不能直接比较的:我们不但应该把物体爆炸从空气中消耗的氧气计算在内,而且物体燃烧消耗的氧气也同样应被计入可燃物的总质量中。与物体本身的质量相比,这个附加的质量是它的2~3倍。比如说,1千克煤燃烧消耗2.2千克氧气(这只是理论值,实际上可能是这个数字的两倍甚至还要多),1千克石油需要2.8千克氧气……

相比物体爆炸所得的热量来说,按照这个修正过的燃料燃烧所得到的热量值要大得多。相比火药来说,煤块儿的燃烧值是它的3倍,所以生火取暖如果用火药的话是很不合算的。

这里还有一个问题就是:假如实际上物体爆炸所得的能量很有限的话,那么它的破坏力为什么会这么强呢?其实原因就在于它的燃烧速度。也就是说,爆炸是在极其微小的时间间隔中将较少的能量释放出来。在很小的空间里爆炸形成了很强的气流,能够在诸如炮膛里给炮弹一个4 000个大气压左右的推动力。假如火药燃烧得很慢的话,能量还不等炮弹滑出炮膛就已经消耗殆尽了;假如气流形成得不够迅猛,炮弹受到的压力就很小,速度也就不会很高。确实,火药的燃烧在不到百分之一秒的时间里,也就是说几乎是瞬间就完成了。形成的气流给了炮弹强大的冲击力。