Eksplosionsvarmen ( specifik energi [1] ) eller varmen fra eksplosiv omdannelse [2] - mængden af varme , der frigives under den eksplosive omdannelse af 1 mol eller 1 kg eksplosivstof er en af de væsentlige egenskaber ved et eksplosiv [3] ; dette er en af de termiske effekter i teorien om sprængstoffer sammen med dannelsesvarmen og forbrændingsvarmen af sprængstoffer [4] .
Også varmen fra eksplosionen er den generelle termiske effekt af kemiske reaktioner i fronten af detonationsbølgen og reaktioner, der fortsætter med den adiabatiske udvidelse af eksplosionsprodukterne efter afslutningen af reaktionerne [3] .
Måleenheder: kcal/kg [3] , kJ /kg [5] , kcal/mol [3] , J/mol [3] , J/kg [3] [6] .
I formler, som regel, betegnet med Q i [6] , Q vzr [3] [7] .
Varmen fra eksplosionen bruges til at bestemme et bestemt sprængstofs evne [6] .
Varmen fra en eksplosion bestemmes af:
Indikatorerne for varmen fra eksplosionen, bestemt empirisk, når i øjeblikket en nøjagtighed på 0,1 % [8] . Temperaturer på 0° og 18°С, tryk 10 Pa [9] anvendes som standardbetingelser .
En teoretisk beregning af varmen fra en eksplosion er mulig, hvis der er nøjagtige oplysninger om sammensætningen af eksplosionsprodukterne, som igen bestemmes af både ladningens egenskaber og sprængstoffets egenskaber samt forholdene af eksplosion [3] [8] [10] . Beregningsmetoden anvendes i de tilfælde, hvor det er umuligt at udføre et eksperiment eller der er behov for teoretiske data for et eksplosivstof, der endnu ikke er syntetiseret, eller et eksplosivsystem [8] .
De forekommende numeriske værdier af eksplosionsvarme af forskellige stoffer tages som uændrede for hver af dem, samtidig påvirkes disse indikatorer af både ladningens karakteristika og afkølingsforholdene , hvilket fører til en ændring i reaktionens termiske effekt [11] . Eksplosionsvarmen er således ikke en konstant værdi og varierer inden for visse grænser, for eksempel for udbredte sprængstoffer - fra 1000 til 1500 kcal/kg [3] [12] .
Den teoretiske beregning af eksplosionsvarmen udføres i henhold til de generelle regler i Mallard - Le Chatelier eller Brinkley-Wilson eksplosive nedbrydningsligninger, især for eksplosiver med en lille negativ, nul eller positiv iltbalance. For stoffer med en negativ iltbalance er anvendelsen af Mallard-Le Chatelier-ligningerne uacceptabel, da resultatet ikke svarer til de eksperimentelt opnåede indikatorer, derfor bruges Brinkley-Wilson-ligningen, hvor resultatet er mere i overensstemmelse med eksperimentelle varme , men selv i dette tilfælde er resultaterne for TNT overvurderet [13] .
Hess' lovFor at beregne varmen fra en eksplosion bruges sædvanligvis Hess-loven , som er baseret på termodynamikkens første lov , ifølge hvilken den samlede termiske effekt bestemmes af systemets begyndelses- og sluttilstand [9] , dvs. i forhold til teorien om eksplosion, bør varmen fra eksplosionen være forskellen mellem dannelsesvarmen af eksplosionsprodukterne og dannelsesvarmen eksplosiv [3] [7] :
hvor Q vzr er eksplosionsvarmen, Σ qpv er dannelsesvarmen af eksplosionsprodukter, q vv er dannelsesvarmen af sprængstoffer [7] .
hvor Q vzr er varmen fra eksplosionen, Q 2 er dannelsesvarmen af eksplosionsprodukterne, kcal/J; Q 1 er dannelsesvarmen af eksplosivstoffet eller dets komponenter, kcal/J [3] [9] .
Indikatoren for eksplosionsvarmen inden for visse grænser afhænger af tykkelsen og materialet af skallen, hvor ladningen er placeret, og med en stigning i ladningstætheden stiger værdierne af eksplosionsvarmen i henhold til en lineær lov [13] .
Varmen fra eksplosionen er opdelt i:
For at fastslå den højeksplosive varme af et sprængstof anvendes følgende metoder i praksis:
I tilfælde af detonation af tætte ladninger af sprængstoffer med en negativ iltbalance , som er placeret i en massiv granat, observeres yderligere varme uden en stigning i detonationshastigheden , så ved eksplosionen af TNT presset ind i en messingskal 4 mm tyk , frigives 25 % mere energi (1080 cal/g) end ved eksplosionen af en TNT-ladning tilsvarende vægt og tæthed i en svag glasagtig skal 2 mm tyk (840 cal/g). Den samme effekt ses i picrinsyre , tetryn , hexogen . Samtidig observeres en stigning i eksplosionsvarmen på grund af komprimering og en granat kun i sprængstoffer med en negativ iltbalance, i andre blandede sprængstoffer med en lille, nul eller positiv iltbalance ( PETN , glycerol ) er denne effekt ikke observeret [3] [13] .
Yderligere frigivelse af eksplosionsvarme kan afhænge af den langsomme strøm af kemiske reaktioner fra generatorgassen , som ikke forstærker detonationsbølgen [3] [7] [13] .
Væksten af eksplosionsvarmeindekset lettes af stigningen af detonationsbølgeimpulsen målt for frie og vægtede ladninger [13] .