引爆:简介,守恒方程和状态方程(EOS)

文摘   2024-10-03 21:37   澳大利亚  

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简介


爆炸释放的能量并不高。这种说法可能看起来与我们的常识相矛盾,但实际上是真的。然而,引爆有两个独特的方面:


  • 能量释放的速率极高。

  • 爆轰产物是处于高度压缩状态的气体,这些气体的膨胀做了大量的功。


爆轰释放的能量约为1千卡/克(4-5MJ/kg)。作为比较,我们在下表中列出了一些爆炸物和一些其他放热反应的反应焓。


因此,正是能量释放速率的差异将炸药与其他反应分开。Popolato为爆炸物提供了以下值:


涉及气体产生的快速化学反应可分为(按能量释放率增长的顺序):


  • 燃烧

  • 爆炸/爆燃

  • 引爆


在燃烧过程中,涉及普通的物理化学机制,传播受常规传输现象的控制。如果燃烧受到限制,就会产生高压,导致所谓的爆炸。第一种爆炸性混合物可以追溯到九世纪。它由硫、硝石和木炭的混合物组成。虽然它不会引爆,但当受到限制时,它的燃烧速度足以提供相当大的能量。爆炸需要冲击波的传播。爆炸分解需要高压,因为该过程的活化能非常高。该活化能约为150 kJ/mol。三硝基甲苯[TNT,C7H5(NO2)5]的分子量为227。这产生了660 J/g或158 cal/g的活化能。反应完成的位置称为Chapman-Jouguet点。

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