Stärke einer explosion berechnen?
Moin
weiß einer ob und wie man die stärke einer Explosion (z.B. mit Gas) berechnen kann?
ich habe da eine meinungs verschiedenheit mit einem Kumpel, der meint das würde gehen. Währe nice wenn es einer wissen würde.
LG
Welche folgen hätte es z.B. wenn man 1 kg propangan in einem fass mit einer 2,5 cm dicken stahlwand explodieren lässt?
Was meinst du mit Stärke der Explosion? Die umgesetzte Energie ist leicht zu berechnen, die Auswirkungen nicht unbedingt.
Ich meinte damit die auswirkungen eigentlich die die explosion z.B. auf eine holzplatte o.ä. hat.
2 Antworten
Zitat aus deiner Frage: "Welche folgen hätte es z.B. wenn man 1 kg propangan in einem fass mit einer 2,5 cm dicken stahlwand explodieren lässt?"
Da gibt es ein Problem: Gas braucht zum Verbrennen Sauerstoff. Reines Propangas kann man in der Flasche nicht zur Zündung bringen. Es müsste ein Propangas-Sauerstoffgemisch sein. Bei Dynamit ist das anders. Zur Explosion von Dynamit ist Sauerstoff nicht notwendig.
Bezüglich der Sprengwirkung kommt es nicht nur auf die Menge der freisetzbaren Energie an, sondern auch auf die Geschwindigkeit der Reaktion. Letztere ist bei Dynamit (eigentlich bei Glycerintrinitrat) sehr hoch. Andererseits ist in einem kg Dynamit weniger Energie gespeichert als in einem kg Schokolade. Die Schokolade wird im menschlichen Körper aber so langsam umgesetzt, dass es zu keinen negativen Auswirkungen kommt.
Einen Vergleich verschiedener Sprengstoffe findest du unter: http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/sprengstoffe/archiv/sprengstoffe.htm
Wird Brennstoff verbrannt,dann wird die gespeicherte Energie als Wärmeenergie frei.
sieh Physik-Formelbuch,was man privat in jedem Buchladen bekommt.
Tabellenanhang:Heizwert fester,flüssige und gasförmiger Stoffe.
Holzkohle hu=31.000 kJ/kg (Kilojoule pro Kilogramm)
Holz trocken hu=15.000 kJ/kg
Steinkohle hu=29.500 kJ/kg
Butan hu=124.000 kJ/m³ (Kilojoule pro Kubikmeter)
Methan hu=35.900 kJ/m³
Wasserstoff hu=10.800 kJ/m³
Propan hu=93.400 kJ/m³
hu=unterer Heizwert → hierin ist die Energie im heißen Abgas nicht enthalten
kühlt man das Abgas auf den Normzustand t=0° Celsius und Druck p=101,325 kPa Kilopascal)
Oberer Heizwert ist dann ho=hu+Energie im Abgas
Was nun die Wirkung bei einer Gasexplosin ist,dass weiß ich nicht.
Auf jeden Fall fliegen die Fenster raus.
Man kann auch einen Behälter nehmen und den auf 5 bar oder mehr aufpumpen und dann entsprechendes Gas einfüllen.
Druckenergie E(Druck)=p*v
p=Druck in Pa (Pascal)
v=Volumen in m³ (Kubikmeter)
1 bar=1*10⁵ Pa
Beispiel:p=5 bar und V=1 m³ ergibt E(Druck)=5*10⁵ Pa*1 m³=500.000 J (Joule)
1000 J=1 kJ (Kilojoule)
E(Druck)=500 kJ
10 bar dann → 1000 kJ
Beispiel:Ein Autoreifen platzt so bei p=50 bar und fliegt dann so an die 20 m hoch,alleine durch die freiwerdende Druckenergie.