Что такое калькулятор тротилового эквивалента?
Калькулятор тротилового эквивалента переводит выделенную энергию в эквивалентную массу тринитротолуола (ТНТ), необходимую для высвобождения такого же количества энергии. Это универсальный инструмент для перевода энергии, который применяют в физике, инженерных расчётах, анализе взрывов, оценке последствий падения астероидов и сравнении энергетических масштабов. По принятому соглашению считается, что один килограмм тротила выделяет ровно 4,184 мегаджоуля (4 184 000 джоулей) — это стандартное условное значение.
Как пользоваться калькулятором
Введите энергию, выделившуюся в ходе события, и выберите единицу измерения — джоули (Дж), килоджоули (кДж), мегаджоули (МДж), гигаджоули (ГДж) или киловатт-часы (кВт·ч). Калькулятор переведёт значение в джоули, затем разделит его на \(4{,}184 \times 10^{6}\) и покажет тротиловый эквивалент в килограммах, а для удобства — также в граммах и тоннах.
Разбор формулы
Формула перевода предельно проста: $$m_{\text{ТНТ}} = \frac{E}{4{,}184 \times 10^{6}}$$ где \(E\) — энергия в джоулях, а \(m_{\text{ТНТ}}\) — масса в килограммах. Поскольку зависимость линейная, при удвоении энергии масса тротила тоже удваивается. Сначала выполняется перевод единиц: \(1\,\text{кДж} = 10^{3}\,\text{Дж}\), \(1\,\text{МДж} = 10^{6}\,\text{Дж}\), \(1\,\text{ГДж} = 10^{9}\,\text{Дж}\), \(1\,\text{кВт}\cdot\text{ч} = 3{,}6 \times 10^{6}\,\text{Дж}\).
Пример расчёта
Допустим, при событии выделился 1 ГДж энергии. В джоулях это 1 000 000 000 Дж. Разделив на 4 184 000, получаем $$\frac{1\,000\,000\,000}{4\,184\,000} \approx 239{,}005\ \text{кг}$$ тротила — примерно четверть тонны. А аккумулятор на 100 кВт·ч (360 МДж) эквивалентен примерно 86 кг тротила.
Частые вопросы
Почему именно 4,184 МДж на килограмм? Это общепринятое условное значение энергоёмкости тротила. У реальных взрывчатых веществ оно немного отличается, но 4,184 МДж/кг — стандартная справочная величина (она в точности равна 1000 термохимических килокалорий).
Сколько энергии в 1 тонне тротила? Одна тонна (1000 кг) тротила соответствует 4,184 ГДж. Единицы «килотонна» и «мегатонна», которыми измеряют мощность ядерных зарядов, равны \(10^{3}\) и \(10^{6}\) тонн тротила соответственно.
Показывает ли это разрушительную силу? Нет. Калькулятор сравнивает только суммарную энергию. Реальный ущерб от взрыва зависит от того, насколько быстро и каким образом высвобождается энергия, а не только от её количества.
