Як один грам жиру може містити дев’ять разів більше енергії, ніж один грам тротилу?

Це питання спочатку з’явилося на Quora.

Відповідь Френка Хайла, фізика та інженера-програміста

Найбільша причина різниці полягає в тому, що грам жиру не включає масу кисню, необхідну для "спалення" жиру для виробництва енергії (або тепла). З іншого боку, вибухові речовини, як тротил, не поєднуються з атмосферним киснем - вони повністю містяться в собі. Якби їм потрібно було використовувати атмосферний кисень, вони горіли б (як колода), а не вибухали.

Це означає, що 1 грам цього жиру потрібно поєднувати з 2,8 грамами атмосферного кисню, щоб спалити (див. 150 * 16/(12 * 55 + 98 + 6 * 16)). Таким чином, 9 калорій на грам жиру стає лише 2,3 калорії на грам жиру плюс кисень, необхідний для спалювання жиру - це наближає нас до 1 калорії на грам тротилу.

Вибухівка

Вироблена енергія походить від різниці в енергії хімічних зв’язків у молекулі тротилу в порівнянні з зв’язками малих та молекул.

Отже, одна мета при розробці вибухівки - максимізувати цю енергетичну різницю, однак це не єдина мета. Інша мета - мати стабільну вибухівку, яка не так легко розкладається, що вибухає під час виготовлення хімічної речовини або при транспортуванні або поводженні з хімічною речовиною. Наприклад, нітрогліцерин виробляє близько 1,6 калорій на грам - набагато ближче до значення жиру + кисню 2,3 калорії (див. 1,5 МДж/((3 * 12 + 5 + 3 * 14 + 9 * 16) грам) плюс Чому нітрогліцерин вибухонебезпечний ?). Однак нітрогліцерин надзвичайно чутливий, і, потрапляючи в склянку, він може вибухнути. ТНТ насправді дуже важко вибухнути, і, отже, безпечно впоратися з ним - для вибуху потрібен вибуховий ковпачок або щось подібне. Це досягається шляхом переконання, що зв’язки великої молекули тротилу міцніші, ніж зв’язки молекули нітрогліцерину, так що для початку процесу вибуху потрібно значне споживання енергії. Ці міцніші початкові зв’язки, очевидно, знизять вибухонебезпечність на грам.