Presión inicial de explosión

Me gustaría saber, si dado un TNT equivalente de explosivo (o su Energía), ¿es posible determinar cuál sería la presión inicial que resultará de esa explosión?

Para ser más precisos, digamos que tengo un recipiente y, dado el volumen del recipiente, puedo determinar la presión dentro de ese recipiente (suponiendo que el recipiente no se rompa).

La ley de los gases ideales sugiere PAG ∝ mi / V , por lo que su primera pregunta es afirmativa. Para la última pregunta, necesita saber la cantidad de moles y la temperatura del gas en el recipiente además del volumen para determinar la presión.
También sugeriría la ley de los gases ideales (o ecuación de van der Waals). Pero también tenga en cuenta que toda la reacción explosiva podría no ocurrir instantáneamente, por lo que también podría depender de su definición de la presión inicial. Por ejemplo, al final de la reacción, cuando todos los explosivos han reaccionado, pero la explosión ya se habría expandido en volumen.
Como comentó @fibonatic, la verdadera presión inicial depende de la reacción explosiva: qué tan rápido puede inyectar energía en un volumen pequeño es importante. Si ese recipiente es lo suficientemente grande, habrá una onda expansiva que se expandirá desde el centro de la explosión. En ese caso, la solución de Sedov puede resultar útil para determinar el perfil de presión.
He hecho una pregunta similar en Chemistry Stack Exchange. Porque creo que la respuesta no le gusta con pura "física". química.stackexchange.com/q/8866

Respuestas (2)

Según New Energetic Materials , tabla 1.2, 19,5 GigaPascales (GPa) es la presión inicial.

Suponiendo que la energía no se escape del recipiente, después de que haya pasado suficiente tiempo [ 1 ] el gas se habrá homogeneizado. Además, no hay fugas de moléculas de gas hacia adentro o hacia afuera. Suponga que el barco no tiene tiempo [ 2 ] expandirse, y como el aire es en su mayor parte diatómico,

mi = 5 2 k T .
Ahora,
PAG = norte k T V = 2 mi 5 V .

El único problema que queda es comprobar que [ 1 ] y [ 2 ] no son contradictorios.

Si suponemos una combustión completa, entonces mi es la variable que es absolutamente conocida. Pero esto es probablemente refutado por el equilibrio químico. Una presión más alta se correlaciona con los productos de reacción, por lo que creo que una presión más alta lo empujaría a una combustión incompleta. De lo contrario, podemos determinar norte de la densidad inicial, que es sólida, y mantener la densidad final igual. Esto sería superficialmente suficiente desde la base de la física, pero creo que los expertos en química pueden ser necesarios para responder completamente debido a mi argumento anterior.
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