https://frosthead.com

Tolkieni pöialpoisil oleks olnud vaja 38 minituuma taime, et kogu see kuld nii kiiresti sulada

The Hobbit: Smaugi põlastus on sel pühadeperioodil saanud mitmesuguseid ülevaateid, mõned kurdavad, et film ei kleepu piisavalt rangelt raamatu süžeele.

Füüsik Rhett Allainil on aga segadust mitte filmi lahknevusega JRR Tolkieni algsest loost, vaid filmi ühe filmi suurejoonelisema stseeni taga oleva füüsikaga. (Spoilerid ees.) Päkapikud sulatavad hiiglasliku kuldkuju vaid mõne minutiga, kasutades seda sulametalli draakoni Smaugi üksildasest mäest välja ajamiseks. Siin on Allain kirjutanud juhtmega :

Kui palju kulda sulatati? Ma ei tea täpselt. Kui kaua selle kulla sulatamine aega võttis? See oli kõigest mõni minut, kuid täpset kellaaega mul pole. Kui palju energiat see kulutaks ja kuidas oleks võimsusega? See on täpselt see, mida ma tahan hinnata.

Esiteks pani Allain kirja mõned põhiandmed kulla kohta (ta arvas, et Lähis-Maa kullal on samad omadused nagu planeedi Maa kullal), nimelt:

  • Kulla erisoojus = 0, 126 J / (gm * K) * oh, see kehtib kulla kohta temperatuuril 20 ° C, kuna erisoojus pole tegelikult konstantne.

  • Kulla sulamistemperatuur = 1337, 33 K (1064 ° C).

  • Kulla latentne termotuumasoojus = 63, 5 J / g.

  • Kulla tihedus = 19, 3 g / cm ^ 3. (Tiheduse jaoks kasutan sümbolit ρ) Samuti on muud massimõõtmised grammides, kuid maht kuupmeetrites. Kulla tihedus on tegelikult 1, 93 x 10 ^ 7 g / m ^ 3.

Need arvud võimaldasid tal arvutada kuju, mis kulus kuju sulatamiseks. Ta arvas, et kuld algas temperatuuril 10 ° C ja lõplikul temperatuuril 1064 ° C. Filmis näidatu põhjal oletas ta ka, et kuld kääbuskuju on umbes 15 meetrit pikk ja läbimõõduga umbes 5 meetrit.

Ta arvutas, et kulla sulatamiseks on vaja 3 719 x 10 ^ 9 vatti võimsust, mis tähendab, et selle efekti saavutamiseks oleks tegelikult vaja toota umbes 7, 44 x 10 ^ 9 vatti, kuna energia ülekandmine on ebaefektiivne protsess. Ta leidis, et selle energia tootmiseks kulub umbes 74 tonni kivisütt.

Kuni selle hetkeni, kirjutab Allain, on see stsenaarium täiesti mõistlik. See on lühike aeg, mille jooksul päkapikud suutsid sulatada hiiglasliku kuju, mis tähistab tõelist lahkumist füüsikaseadustest:

See tundub lihtsalt hullumeelne, kui suudame 74 tonni kivisütt põletada vaid 5 minutiga. Muidugi on veel midagi, mida nad saaksid soovitud jõu saamiseks kasutada. Aga tuumaelektrijaam? Nimitzi klassi lennukikandjal on elektrijaam, mis suudab toota 194 megavatti (1, 94 x 10 ^ 8). Sellest ei piisa. Mitte peaaegu piisavalt. Päkapikkudel oleks sellise jõu saamiseks vaja umbes 38 Nimitzi klassi kandjat.

Nii et kui need iidsed kääbusahjud ei põletaks mingisugust Lähis-Maa supertoidukütust, oleks Smaug ilmselt päriselus lihtsalt päkapikke söönud, kui nad seisid ümber, oodates kogu selle kulla sulamist.

Rohkem saidilt Smithsonian.com:

Tolkien Nerdi juhend teemal "Hobi: Smaugi põlamine"
Tolkien Nerdi juhend raamatusse "Hobits: ootamatu teekond"

Tolkieni pöialpoisil oleks olnud vaja 38 minituuma taime, et kogu see kuld nii kiiresti sulada