Công cụ Quy đổi Tương đương TNT là gì?
Công cụ quy đổi tương đương TNT giúp bạn chuyển một lượng năng lượng giải phóng thành khối lượng thuốc nổ TNT (trinitrotoluen) cần thiết để giải phóng đúng lượng năng lượng đó. Đây là một công cụ quy đổi năng lượng phổ biến, được dùng trong vật lý, kỹ thuật, phân tích vụ nổ, ước tính va chạm thiên thạch và so sánh các thang năng lượng. Theo quy ước, một kilôgam TNT được xem là giải phóng đúng 4,184 megajoule (4.184.000 joule) — đây là giá trị tiêu chuẩn được thống nhất sử dụng.
Cách sử dụng
Nhập lượng năng lượng do một sự kiện giải phóng và chọn đơn vị tương ứng — joule (J), kilojoule (kJ), megajoule (MJ), gigajoule (GJ) hoặc kilôwatt-giờ (kWh). Công cụ sẽ đổi giá trị bạn nhập sang joule, sau đó chia cho \(4.184 \times 10^{6}\) để cho ra lượng TNT tương đương theo kilôgam, đồng thời hiển thị thêm kết quả theo gam và tấn để bạn tiện tham khảo.
Giải thích công thức
Phép quy đổi đơn giản là
$$m_{\text{TNT}} = \frac{\text{Energy} \times f}{4.184 \times 10^{6}} \quad \text{(kg)}$$trong đó E là năng lượng tính bằng joule và m_TNT tính bằng kilôgam. Vì mối quan hệ này tuyến tính, nên khi năng lượng tăng gấp đôi thì khối lượng TNT cũng tăng gấp đôi. Các đơn vị được quy đổi trước tiên: \(1\ \text{kJ} = 10^{3}\ \text{J}\), \(1\ \text{MJ} = 10^{6}\ \text{J}\), \(1\ \text{GJ} = 10^{9}\ \text{J}\), và \(1\ \text{kWh} = 3.6 \times 10^{6}\ \text{J}\).
Ví dụ minh họa
Giả sử một sự kiện giải phóng 1 GJ năng lượng. Đổi sang joule ta được 1.000.000.000 J. Lấy con số này chia cho 4.184.000 sẽ ra khoảng 239,005 kg TNT — tức gần một phần tư tấn. Một pin dung lượng 100 kWh (tương ứng 360 MJ) tương đương khoảng 86 kg TNT.
$$\frac{1{,}000{,}000{,}000}{4{,}184{,}000} \approx 239.005\ \text{kg}$$Câu hỏi thường gặp
Vì sao lại là 4,184 MJ mỗi kg? Đây là giá trị quy ước được thống nhất cho hàm lượng năng lượng của TNT; các loại thuốc nổ thực tế có thể chênh lệch đôi chút, nhưng 4,184 MJ/kg là giá trị tham chiếu chuẩn (nó bằng đúng 1.000 kilôcalo nhiệt hóa học).
1 tấn TNT lớn cỡ nào? Một tấn (1.000 kg) TNT tương đương 4,184 GJ. Các đơn vị "kiloton" và "megaton" dùng để mô tả sức công phá hạt nhân lần lượt bằng \(10^{3}\) và \(10^{6}\) tấn TNT.
Con số này có đo được sức công phá không? Không. Nó chỉ so sánh tổng năng lượng. Mức độ tàn phá thực tế của một vụ nổ còn phụ thuộc vào việc năng lượng được giải phóng nhanh đến đâu và theo cách nào, chứ không chỉ ở tổng lượng năng lượng.
