مثلث رنگرزی با مواد رنگزای مستقیم
آبان ۱, ۱۴۰۲
ترکیبات آلی در منظومه شمسی
آبان ۶, ۱۴۰۲
این مقاله در پاسخ به این پرسش که
پس از واکنش باروت در فشنگ چه چیز باعث شلیک گلوله می شود؟
نوشته شده است.
به طور کلی پس از سوختن باروت سیاه مقدار زیادی گاز حاصل می شود که در اثر فشار آن گاز گلوله فشنگ پرتاب می شود. اما ببینیم حجم این مقدار گاز چقدر است؟
محاسبه گاز حاصل از سوختن یک گرم باروت سیاه
ابتدا معادله موازنه شده واکنش باروت سیاه را می نویسیم:
همان طور که در واکنش اکسایش کاهش بالا مشاهده می شود در اثر سوختن دو مول پتاسیم نیترات(۲۰۲ گرم) یک مول گوگرد( ۳۲ گرم) و سه مول کربن( ۳۶ گرم) که در مجموع ۲۷۰ گرم باروت می شود، مقدار چهار مول گاز های کربن دی اکسید( سه مول) و نیتروژن(یک مول) حاصل می شود. اکنون ببینیم این مقدار گاز چه حجمی اشغال می کنند.
ابتدا باید بدانیم دمای سوختن باروت چقدر است سپس با استفاده از رابطه گاز های ایده آل (PV=nRT) حجم گاز(V) را پیدا کنیم.
با جستجوی کلید واژه ی(gunpowder temperture) در اینترنت در می یابیم که دمای سوختن باروت سیاه حدود ۱۰۰۰ کلوین می باشد بنابر این با در نظر گرفتن فشار یک اتمسفر از طریق فرمول گاز های ایده آل (PV=nRT) حجم گاز را پیدا می کنیم
پیش از محاسبه برای یادآوری نگاهی به جدول زیر(قانون گاز های ایده آل) بیندازیم:
اکنون حجم گاز حاصل از ۴ مول گاز در دمای ۱۰۰۰ کلوین و فشار یک اتمسفر را حساب می کنیم:
این مقدار گاز (۳۲۸/۴) لیتر، حاصل از سوختن ۲۷۰ گرم باروت سیاه می باشد. اکنون از طریق تناسب مقدار گاز حاصل از سوختن ۱ گرم باروت را پیدا می کنیم:
پس هر یک گرم باروت ۱/۲۱ لیتر گاز تولید می کند یعنی کمی کمتر از یک بطری آب معدنی یک و نیم لیتری
برای مثال در یک فشنگ کلت ۰/۴۵ (Automatic Colt Pistol) مقدار ۱۴/۹ گرم باروت وجود دارد که در اثر سوختن آن مقدار حدود ۱۸ لیتر گاز(معادل ۱۲ بطری آب معدنی ۱/۵ لیتری) حاصل می شود که این مقدار گاز، گلوله را با سرعت ۲۵۰ متر بر ثانیه شلیک می کند.
سرچشمه ها:
https://chemequations.com
https://en.wikipedia.org/wiki/Gunpowder
https://en.wikipedia.org/wiki/.45_ACP
https://web.mnstate.edu/jasperse/Chem210/Handouts/Ch%2010%20Gas%20Math%20Summary%20(p8).pdf
