← Wróć do kalkulatora

Walidacja — równoważnik TNT

E = m × Q / 4.184 [kg TNT]; skalowana odległość Z = R/W^(1/3); liniowość z masą i sprawnością.

✓
10/10 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 03:36:29 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne
StanAsercjaWynikOczekiwane
✓ 1 kg TNT (4.184 MJ/kg, η=100%) = 1 kg TNT
1 kg × 4.184 MJ/kg / 4.184 MJ_TNT = 1.0 kg TNT (definicja).
 1 kg 1 kg
✓ 2 kg TNT daje 2× więcej ekwiwalentu
Energia = m × Q_TNT → 2× masa → 2× ekwiwalent (liniowość).
 2 kg 2 kg
✓ PETN (5.4 MJ/kg) > TNT (4.184 MJ/kg)
Wyższe Q → wyższy ekwiwalent TNT.
 PETN: 1.29 kg > TNT: 1.00 kg PETN > TNT
✓ η=50%: ekwiwalent = 0.5 kg
Sprawność konwersji chemiczno-podmuchowej η zmniejsza efektywny ekwiwalent TNT.
 0,5 kg 0,5 kg
✓ Skalowana odległość Z = R/W^(1/3) dla W=8kg, R=100m
Prawa skalowania Hopkinsa-Sachsa: Z = R/W^(1/3), W w kg TNT.
 50 m/kg^(1/3) 50 m/kg^(1/3)
✓ energy_mj = 10 × 6.0 = 60 MJ
Całkowita energia chemiczna = masa × ciepło wybuchu.
 60 MJ 60 MJ
✓ tnt_kg > 0 dla m>0, Q>0, η>0
Ekwiwalent TNT musi być dodatni dla materiałów wybuchowych.
 tnt_kg(TNT)=1.000, tnt_kg(PETN)=1.291 tnt_kg > 0
✓ Z rośnie z odległością (50→200 m, W stały)
Z = R/W^(1/3): R rośnie → Z rośnie (im dalej, tym słabszy podmuch).
 50,000 m/kg^(1/3) < 200,000 m/kg^(1/3) rosnąca kolejność
✓ 1000 kg materiału = 1000 kg TNT (η=100%)
1000 kg × 4.184 MJ/kg / 4.184 = 1000 kg TNT = 1 t TNT (definicja).
 1 000 kg 1 000 kg
✓ scaled_distance > 0 dla R > 0
Skalowana odległość Z > 0 gdy R > 0 i W > 0.
 Z = 100.00 m/kg^(1/3) > 0
Porównanie z benchmarkami

Benchmarki pokazują definicję równoważnika TNT, liniowość energii chemicznej, wpływ sprawności oraz przeliczenie na skalowaną odległość podmuchową.

BenchmarkWynik modeluPunkt odniesieniaOcena
Definicja równoważnika TNT
Ten benchmark pilnuje definicji jednostki, od której zależą wszystkie dalsze przeliczenia.
 1 kg TNT = 4.184 MJ = 1.000 kg TNT 1 kg × 4,184 MJ/kg / 4,184 = 1 kg TNT ✓ doskonały (≤5%)
Liniowość z masą materiału
To kontrola proporcjonalności energii chemicznej do masy.
 2 kg TNT = 2.000 kg TNT; energia 8.368 MJ podwojenie masy daje 2 kg TNT i 8,368 MJ ✓ doskonały (≤5%)
Materiał o większej energii właściwej
Benchmark pokazuje, że równoważnik TNT nie jest masą materiału, tylko przeliczeniem energii.
 PETN 5,4 MJ/kg -> 1.291 kg TNT/kg 5,4 / 4,184 = 1,291 kg TNT/kg ✓ doskonały (≤5%)
Sprawność konwersji energii
Sprawność zmienia nie tylko ekwiwalent, ale też skalowaną odległość, bo ta zależy od efektywnego W.
 η=50%: 0.500 kg TNT; Z=125.99 połowa efektywnej energii daje 0,5 kg TNT ✓ doskonały (≤5%)
Odległość skalowana Hopkinsa-Sachsa
To benchmark skali podmuchowej: masa wchodzi przez pierwiastek sześcienny.
 W=8 kg, R=100 m: Z = 50.0 m/kg^(1/3) 100 / cubert(8) = 50 ✓ doskonały (≤5%)
Większy przykład energetyczny
Ten punkt sprawdza większą liczbę, żeby wyłapać błędy zaokrąglenia i kolejności operacji.
 10 kg × 6 MJ/kg = 60.0 MJ = 14.340 kg TNT 60 MJ / 4,184 = 14,340 kg TNT ✓ doskonały (≤5%)
Kontekst metodologiczny: Równoważnik TNT jest definicyjnym przelicznikiem energii, nie modelem chemii detonacji. Walidacja pokazuje więc przede wszystkim, czy kalkulator poprawnie stosuje jednostki MJ, kg TNT, sprawność i prawo skali sześciennej.
Zakres walidacji

Sprawdzone: definicja TNT (4.184 MJ/kg), liniowość z masą i sprawnością, porównanie PETN > TNT, skalowana odległość Z = R/W^(1/3).

Audyt modelu: TNT equivalent

Kalkulator przelicza energię materiału na równoważnik TNT i skalowaną odległość.

Najważniejsze uproszczenia

  • Nie modeluje prędkości detonacji, geometrii ładunku ani sprzężenia z podłożem.
  • Równoważnik TNT jest jednym współczynnikiem efektywnym.
  • Nie zastępuje modelu fali podmuchowej.

Co można liczyć dokładniej

  • Dodać oddzielne równoważniki dla nadciśnienia i impulsu.
  • Dodać gęstość, prędkość detonacji i ciśnienie detonacji jako dane porównawcze.
  • Połączyć wynik bezpośrednio z podmuchem i pressure-impulse.