Sólo hay dos números de interés, energía y poder.

• La energía es cuánto calor puede producir el mago; se mide en julios , o calorías pequeñas (1 cal = 4,2 J), o kilocalorías (también conocidas como calorías de los alimentos , 1 kcal = 1 Cal = 4,2 kJ). Un humano consume (es decir, disipa) unas 2000 kcal (8,4 MJ) al día en reposo, más si es hombre, menos si es mujer; un hombre empleado en trabajos manuales pesados ​​usa unas 4500 a 5000 kcal (19 a 21 MJ) por día.

• El poder es cuánto calor puede producir el mago por segundo ; se mide en vatios ; 1 vatio es 1 julio por segundo. En reposo, un ser humano disipa unos 100 W; un atleta entrenado puede soportar alrededor de 250 a 300 W de esfuerzo mecánico, utilizando alrededor de 750 a 1000 W de energía almacenada (los músculos tienen una eficiencia de alrededor del 30% para convertir la energía química almacenada en energía mecánica).

Entonces, si los magos tienen un metabolismo similar al de los humanos normales, siendo la única propiedad mágica su capacidad para proyectar calor, se podría suponer que un mago entrenado puede proyectar un total de aproximadamente 750 a 3000 kcal de calor por día, con un poder de aproximadamente 250 a 1000 W, según la eficiencia del mecanismo que proyecta el calor; en concreto, 750 kcal/250 W al 25% de eficiencia, hasta 3000 kcal/1000 W al 100% de eficiencia.

Si tomamos los números más altos, 3000 kcal (12,6 MJ) es calor suficiente para hervir por completo unos 4,8 kg (1,2 galones estadounidenses) de agua; suponiendo que el mago es capaz de transferir una potencia de 1000 W, transformar completamente esa cantidad de agua en vapor tomaría alrededor de 3 horas y 30 minutos. (Asumiendo presión estándar y agua a partir de 20 grados centígrados).

Para hervir 1 gramo de agua:

• primero hay que calentarlo de 20° C (supuesto) a 100° C; esto usa (100 − 20) * 4.2 = 336 J;
• entonces se necesita suministrar el calor de vaporización , 2,26 kJ.

Entonces, en general, se necesitan 2,6 kJ para hervir completamente 1 gramo de agua; dividiendo 2,6 kJ/gramo entre 12.600 kJ de calor disponible obtenemos 4.859 gramos.

Además de la gran respuesta de AlexP, si desea medir el calor, entonces se refiere a un calorímetro , siendo mi favorito el calorímetro de bomba .

En un calorímetro del mundo real, el calor se genera dentro de un recipiente, por ejemplo, a través de la combustión o como producto de una reacción química. La parte de intercambio ocurre completamente dentro del instrumento y se necesita para medir el calor.

Para simplificar el proceso: el piro-agente calienta una bola de metal objetivo dentro del recipiente interior del calorímetro. El calentamiento se produce desde una distancia fija y durante un tiempo acordado.

La capa exterior del calorímetro está hecha de material refractario. En el interior de este caparazón hay agua, y otro recipiente, rodeado por un delgado tubo metálico, que actúa como intercambiador de calor. Dentro del recipiente interior, la bola de metal se mantiene en su lugar mediante varillas de material refractario, de modo que el único intercambio de calor es con el aire que rodea la bola. A medida que el aire se calienta, se expande y calienta el agua alrededor del recipiente interior a través del intercambiador de calor. El cambio de temperatura del agua se mide en un rollo de papel con un bolígrafo conectado a una varilla delgada de metal sumergida en agua y que sale de un pequeño orificio en la parte superior del instrumento. La diferencia entre la temperatura previa al calentamiento y la temperatura máxima alcanzada por el agua es la$\Delta T$has estado mirando.

La fórmula relevante es

$\Delta \text{Energy} = C * \Delta T$

dónde$C$es la capacidad del calorímetro, como se explica aquí .

Eleva la temperatura promedio de la materia gris entre las orejas de un enemigo en 0,7 grados centígrados y su efectividad de combate cae a cero. Tendrán suerte de sobrevivir sin daño cerebral.

Usando las matemáticas de @AlexP, es decir, 1300 gramos (principalmente agua) elevados 0,7 grados equivalen a 910 julios (aproximadamente un kilojulio), para derribar a cualquier oponente a cualquier distancia razonable.

En un mundo anterior a las armas de fuego (termómetros primitivos), los seres con tal habilidad serían abrumadoramente poderosos. Literalmente poseerían el poder de matar con un pensamiento.

Con eso en mente, sugiero la siguiente categorización...

dios : un pirocinético que solo puede matar a un guerrero enemigo a la vez

Dios : un pirocinético que puede matar a un escuadrón enemigo a la vez.

¡Oh Dios! - un pirocinético que puede matar ejércitos enteros con una mirada enojada

Para establecer el estado de ánimo para esta respuesta, todos debemos recordar cómo funciona esto. Despeja tu mente, y hará que el papel estalle en llamas .

Ahora, comencemos con dos suposiciones:

• Su mundo no tiene acceso a termómetros, y mucho menos a tecnologías más precisas.

• Está buscando crear una "jerarquía dentro de un gremio", es decir, un medio para comparar a un practicante con otro... no necesariamente una forma de decir "¡ese tipo puede producir 2000 julios por segundo!" ¹

Bajo estas suposiciones, su solución más fácil es que su gremio bien desarrollado, respetado y antiguo haya seleccionado media docena de materiales con cantidades específicas. Digamos (algo arbitrariamente)...

• un bloque de 1/2 pie cúbico de madera de álamo temblón (cuánto tiempo se quema hasta convertirse en cenizas),
• un galón de agua (cuánto tiempo llevar a ebullición),
• un lingote de una onza de cobre (cuánto tiempo se derrite),
• un lingote de acero 1 # (cuánto tiempo para derretir),
• Un bloque de vidrio 5# (cuánto tiempo se derrite),
• un bloque de 10 # de obsidiana (cuánto tiempo para derretir).

El esfuerzo, debido a que hay sub-logros (como romper el vidrio, calentar la obsidiana, etc.) proporcionaría una gradación básica de habilidad y poder. Un iniciado podría hacer que la madera arda, el agua se convierta en vapor y el cobre se caliente. Un archimaestro podría vaporizarlo todo en menos de una hora.

Este método es impreciso, especialmente porque el clima es un factor. El trabajo es más simple (aunque solo parcialmente) cuando se realiza en un día caluroso de verano que en pleno invierno. Pero, crearía un orden jerárquico viable. ²

Entonces, cambiemos nuestras suposiciones:

• Tu mundo tiene acceso a termómetros y cronómetros.

• Los practicantes llevan tarjetas de identidad exigidas por el gobierno que enumeran las capacidades estadísticas del practicante, algo así como un pasaporte.

Bajo estos supuestos, su solución no es muy diferente, pero requiere menos materiales. Probablemente solo uno. Digamos que el objetivo es ver cuánto puede elevar el practicante la temperatura de una esfera de Inconel con un radio de 0,5 m que tiene una masa de aproximadamente 4,3 kg en 20 segundos. Lo que estamos buscando es la medida de ℃/s.

Esta medida (℃/s), por supuesto, se conoce como Naidoo en honor al creador de la medida con fines pirocinéticos, el practicante Iminathi Naidoo. El Naidoo refleja el potencial del practicante para calentar o quemar cualquier cosa. La capacidad de elevar la esfera de Inconel 20 ℃ en 20 segundos significa que su calificación de Naidoo es 1. Pero, ¿qué significa esto?

¡Me alegra que hayas preguntado! El "Índice de combustibilidad de Naidoo" o NCI (la medida de cuántos Naidoo se requieren para "combustión espontáneamente" o incendiar un material en un segundo o menos) fue desarrollado y mencionado por el profesional Naidoo en la Guía de referencia de NCI .

Míralo de esta manera. La conductividad térmica de Inconel es (básicamente, hay muchos tipos de Inconel) 73 kW/m℃ . El del papel de copia es de 0,33 kW/m℃ . Esto significa que necesita 221 veces la calificación de Naidoo para calentar papel tan rápido como calentó Inconel. ³

Pero, el NCI es una medida de combustión espontánea. La temperatura de autoignición del papel está entre 218 ℃ y 246 ℃ (llámela 230 ℃ por diversión). Con una temperatura ambiente de 25 ℃, necesitamos elevar la temperatura 205 ℃ en un segundo o menos. Por lo tanto, la clasificación NCI del papel de copia es 221 * 205 = 45 305 (llamémoslo 45 000 Naidoo o 45 kN ⁴ ).

Ahora, si no puede quemar espontáneamente una hoja de papel, entonces no tiene por qué unirse al Pyrokinesis User's Guild (PUG), mínimo de 45kN para unirse. ⁵

¹  No debe confundirse con Watts, ¿verdad?

²  "¿Quieres decir que no pudiste derretir el cobre? ¡Jajajajajaja!"

³  Oh, estoy simplificando este proceso algo horrible, pero me estoy divirtiendo haciéndolo.

⁴  Cualquiera que piense que N significa "newtons" se está tomando demasiado en serio esto...

⁵  Y me estoy divirtiendo demasiado volviendo a convertir la "ficción" en "ciencia ficción".

Definitivamente he estado en tus zapatos. Resulta que la pregunta que está tratando de responder es inexorablemente difícil, pero hay un par de formas en que podemos abordarla con fórmulas simples.

¿Por qué es difícil? Como ya mencionaste, la transferencia de calor es complicada. Implica conducción, convección forzada y libre y radiación térmica, todas aplicadas en 3 dimensiones con superficies complejas y una enorme gama de propiedades materiales no constantes. Es un desastre excepto en los casos más simples. Aquí veamos 2 casos simples: calentar algo lo suficientemente rápido como para que no tenga tiempo de perder calor a los alrededores, y salpicar calor solo sobre la superficie de algo como lo haría un láser.

Aquí, si tus magos están tratando de encender algo, están tratando de concentrar suficiente calor en un espacio lo suficientemente pequeño. Solo un punto debe calentarse lo suficiente para encender (250C-ish) y el resto se quemará desde allí. A pesar de tener mucha menos energía, una pequeña chispa es mejor para encender cosas que un horno. La temperatura necesaria para encender algo se llama temperatura de autoignición y, a menudo, se puede encontrar a través de búsquedas en Google.

Por lo tanto, sus magos deberían poder aplicar una cierta cantidad de poder de calentamiento en un cierto volumen (más pequeño = mejor) durante un período de tiempo determinado. Veamos algunas ecuaciones de primer orden para ayudar a dar forma a nuestra comprensión. Aquí supongamos que están aplicando calor en forma de cilindro con un diámetro+longitud que determinamos porque es una buena forma para el foco de un rayo de calor mágico y matemáticamente conveniente. Además, tu mago necesitaría mantener estable su haz de calor durante el tiempo, o el calor se extendería demasiado.

Tiempo de calentamiento del interior
para la ignición = (Temperatura de autoignición - Temperatura ambiente) * (Calor específico * Densidad * (pi/4) * diámetro^2 * longitud) / Unidades de potencia (mágicas) convencionalmente
en C, cm, g, J y W Veamos el papel encendido:
Tiempo de encendido = (230C - 30 C) * (1.34 J/gK * 0.8 g/cm^3 * (3.14/4) * 1cm^2 * 2cm) / 500W = 1.3s

La duración real del tiempo se puede ajustar fácilmente haciendo que los magos sean más poderosos o enfocando sus rayos de forma más estrecha o más amplia. Para mí, 1,3 s suena como una buena cantidad de tiempo para hacer que un personaje se pregunte si está funcionando o no. Como referencia, 500W pueden calentar una taza de café hasta que hierva en pocos minutos. Los microondas suelen ser de 1000 W. Además, esta fórmula ignora por completo la conducción del calor, lo cual es bastante justo para estos niveles de potencia y la precisión que buscamos.

Una alternativa, y la última parada en el viaje a demasiada información, es calentar el material en su superficie en lugar de en el cuerpo. Este enfoque requeriría menos energía pero sería más complicado.

Tiempo de calentamiento de la superficie
hasta la ignición = ((Temperatura de autoignición - Temperatura ambiente) * Conductividad térmica * diámetro ^ 2 / Potencia (mágica) ) ^ 2 * (pi/4) ^ 3 / Unidades de difusividad térmica esta vez tradicionalmente en W, m
, K, S. Ejemplo para madera:
Tiempo de encendido = ((230C - 30C) * 1,26 W/mK * 0,01^2 m^2 / 5W)^2 * (3,14/4)^3 / (1,1*10^-5m^2 /s) = 1,1 s

Observe en este análisis que el piromante es 100 veces menos potente que antes (ahora 5 W), pero aún puede calentar las cosas lo suficiente como para quemarlas, como un puntero láser de alta potencia. Eso es porque no estamos calentando un gran volumen, solo la superficie. Sin embargo, esta fórmula es mucho más propensa a la inexactitud, ya que no tiene en cuenta la convección o el flujo de calor multidimensional. Probablemente lo multiplicaría por 5 o 10 en la práctica , y no confío en ningún momento durante un par de segundos de esta ecuación.

Espero que eso ayude. ¡Mucha suerte con tu mundo!

Lo que buscas es una bomba calorimétrica. En lugar de proporcionar una fuente de ignición conocida (chispa) a una muestra de material desconocido, proporciona muestras de material de combustibilidad conocida y hace que su doblador de fuego encienda el contenido de la bomba. Mida el cambio de temperatura en comparación con el cambio de temperatura de la fuente de ignición conocida.

Es probable que haya más que poder de ignición en bruto involucrado en la medición de la capacidad total de tus magos. La distancia, la precisión, la sostenibilidad en el tiempo, el tiempo de subida de la chispa, etc. son factores que entrarán en juego para determinar dónde sería más efectivo cada Mahe.

Mundo pretermómetro:

Una prueba simple sería el tiempo que se tarda en hacer que un pequeño recipiente con agua comience a humear. Esto depende de la temperatura y la humedad. Para medir el tiempo, cuente las oscilaciones de un péndulo o use un reloj de agua.

Otra prueba es encender una bola de pelusa de diente de león. Esto requiere menos potencia, pero mayor concentración.

Tal poder puede expresarse de diferentes maneras.

Considere: si puedo entregar un kW a una taza de agua, eso es muy diferente de poder entregar la misma potencia a un milímetro cúbico. Este último tiene una densidad de potencia 250 mil veces mayor.

Por otro lado, suponga que tiene un practicante que puede mover gigajulios de 1 kilómetro cúbico de aire a otro. La densidad de potencia es baja. El nivel de potencia es alto. Este muchacho sería rechazado por el gremio porque no podía calentar un vaso de agua, pero puede arrear nubes y hacer llover, tal vez.

Considere cuánto tiempo pueden trabajar. Un mago puede hervir esa taza de agua en vapor. Otro puede hacer funcionar una olla de cocción lenta todo el día. Misma energía, diferente potencia.

Considere a un practicante que tiene que ver su objetivo y solo puede calentar mientras lo mira, otro que puede calentar cualquier cosa que haya visto o conozca bien, un tercero que puede trabajar sosteniendo un artefacto que alguna vez estuvo en contacto íntimo con el objetivo ( ley de contagio) Algunos podrían ver algo y mover su enfoque hacia adentro: la cocina cerebral mencionada en otra respuesta. (Personalmente, creo que cocinar sus globos oculares sería más fácil y efectivo).

Una persona que tenía un pequeño don de pastoreo de nubes, pero que tenía una gran resistencia, podía propulsar su propio globo aerostático.

Alguien que tuviera un gran enfoque y poder sería un increíble asistente de herrero negro.

Alguien que no necesitaba ver a su objetivo podría cauterizar una hemorragia interna. (Requiere alguna forma de clarividencia o ver alrededor de las esquinas).

Podrías divertirte con diferentes órdenes que tienen regímenes para entrenar diferentes aspectos de esta habilidad.

También necesitaría considerar el rango de la habilidad además de las otras respuestas (es decir, energía y potencia).

Un pirocinético que puede prender fuego a algo desde un rango de solo 1 metro es mucho menos peligroso que alguien que puede hacer lo mismo a un rango de 100 metros o incluso más.

Lo más probable es que la habilidad se debilite en una distancia más larga, por lo que necesitaría dos pruebas:

1. Realizar una tarea simple que todos pueden hacer, digamos encender un fósforo, desde una distancia determinada. Siga repitiendo la prueba a distancias crecientes hasta que el participante ya no pueda encender el fósforo.

2. Mida la energía y el poder de la persona según las otras respuestas, pero a una distancia de referencia establecida.

Hmm, podría ser útil imaginar la magia como una especie de efecto catalítico; en lugar de arrojar energía a las cosas para que se quemen, simplemente reduce la energía de activación normal para la oxidación de los combustibles que llevan encima (o en sus enemigos). Eso podría hacerlo mucho más factible, o de lo contrario tus piromantes se darán un atracón en el almacén de espagueti antes de cada batalla.

¿Qué pasaría si en lugar de transferir calor a distancia, lo que en sí mismo significaría que se producirían pérdidas de energía, podrías agregar energía cinética (quiero decir, se llaman piroCINÉTICA) a las partículas de la materia que estás tratando de quemar?

Es más complicado explicar cómo llegó allí la energía, pero sigue siendo creíble siempre que sea mágico. (por ejemplo, dado que dijiste que los pirocinéticos creen que su poder proviene del sol, podrías visualizar este efecto haciendo que un rayo mágico de luz solar caiga sobre el objeto, incluso en espacios cerrados, que comenzaría a acelerar el movimiento de partículas en ese lugar.)

En cuanto a cómo medirlo, sería simplemente qué tan rápido alcanzaría el nivel de calor deseado: que algo se incendie, hierva, se derrita, etc.

Creo que esto encajaría con su idea de la pirocinética, ya que sería imposible crear llamativas bolas de fuego flotantes, pero sería muy creíble hervir el aire alrededor de un objetivo o quemar la piel del objetivo, tal vez incluso los órganos internos si su movimiento manual lo permitiera.

Grandes respuestas sobre la medición de la energía y el poder de una explosión de fuego. ¿Qué tal una escala diferente, inspirada en "Worm"?

¿Que peligroso?

Clasifique a sus Espers en la forma en que se necesita qué tan rápido, qué tan malo y cuántas personas para someter sus poderes. Es una escala indirecta, generar una pequeña bola de fuego supercaliente y generar una bola de fuego un poco más grande pero mucho más fría puede diferir mucho en términos de energía, pero poco en términos de daño (si ambos están lo suficientemente calientes, ambos son quemaduras de cuarto grado de todos modos ).