Cargas de vento moldadas

Aug 26 2020

Eu tenho um personagem que pode criar esferas de ar comprimido. Se você criasse apenas uma esfera normal de ar comprimido, ela se expandiria em todas as direções igualmente a uma velocidade e força que dependeria de quão comprimido você fez o ar. Embora isso certamente possa ser útil nas circunstâncias certas, é muito mais útil ser capaz de focar o estouro de ar em uma direção específica. Aqui estão as limitações:

  • Quando se trata de criar ar, isso significa que ele tem a capacidade de criar qualquer estrutura molecular que seja um gás em temperatura ambiente e é criada em temperatura ambiente - embora observe que quanto menos natural o gás for, mais difícil será para ele criar . O oxigênio é bom, o hexalfuoreto de enxofre só pode ser criado em quantidades limitadas.
  • O personagem usa uma habilidade mágica para criar ar dentro de uma esfera de seis polegadas de sua escolha. A esfera é criada no nível do peito, cerca de trinta centímetros à frente dele. Ele pode escolher onde o ar é adicionado dentro da esfera - por exemplo, ele pode adicionar oxigênio extra ao lado esquerdo e nitrogênio à direita, se desejar.
  • Ele não pode destruir o ar ou movê-lo - sua habilidade se restringe a criá-lo. Ele não pode deixar um lado da esfera ser um vácuo, por exemplo, ou fazer qualquer coisa a respeito do ar atmosférico normal que já está na esfera.

Dadas essas restrições, pensei que seria possível criar algo semelhante a uma "carga de vento em forma" - ao criar a esfera, o personagem usa uma bolha altamente comprimida de ar mais leve, cercada por uma concha não tão comprimida de ar mais pesado que serve para amortecer a expansão do ar mais leve e focar uma explosão em uma direção.

As três limitações não podem ser violadas, embora se isso só possa ser feito com grandes quantidades de gases raros, é o que é. Ferramentas (ou seja, um fac-símile de arma) não são permitidas, o objetivo é fazer isso usando apenas o vento criado. Portanto, a questão é: quais são os gases ideais a serem usados ​​para uma carga de vento com tal formato e quão eficaz isso acabará sendo?

Há uma etiqueta científica aplicada à pergunta porque eu quero gases muito específicos.

Respostas

3 Ash Aug 27 2020 at 00:14

Existem 5 efeitos que eu acho que foram esquecidos aqui.

Primeiro, os usos óbvios; Qualquer coisa que um cânone de nitrogênio pode fazer, ele pode fazer melhor, já que sua pressão máxima parece ser ilimitada na questão, e a esfera pode ser facilmente colocada perto ou em coisas para fortalecer o foco direcional, (não podemos usar outros gases para construir um cone porque eles se misturariam). Um pequeno buraco no solo é tudo o que você precisa para fazer o lançamento. Os cânones de nitrogênio são usados ​​em efeitos especiais para virar carros ou lançar ônibus sobre pontes. Vou apenas responder a esta seção dizendo "Compre o box do Mythbusters e observe-os lançando coisas com um cânone de nitrogênio" e prossiga para o que eu acho que são os casos de uso mais interessantes:

A onda de pressão pode ser uma arma sônica

Aumente a pressão o suficiente, libere-a de repente, e você ensurdecerá todos na zona de explosão que não estão usando proteção de ouvido. Extremos podem resultar em danos permanentes à audição, inconsciência ou morte. Encha-o de ar, enfrente-o ao inimigo, atire, seus tímpanos estouram.

Gases mudam de temperatura ao expandir

Confira o https://en.m.wikipedia.org/wiki/Joule%E2%80%93Thomson_effect.

Os gases são criados em temperatura ambiente sim, mas assim que o escudo cair, isso vai mudar.

O hidrogênio se aquece quando expandido de alta pressão em temperatura ambiente, oxigênio e nitrogênio resfriam quando expandido de alta pressão em temperatura ambiente. Isso dá ao seu personagem a capacidade de aquecer ou resfriar qualquer coisa. Resolvendo suas regras sobre temperatura.

O hidrogênio se inflama automaticamente a cerca de 550 graus C, então eu acredito (aberto para correção aqui) hidrogênio suficiente amontoado naquela esfera à temperatura ambiente se expandiria e aqueceria mais e mais até atingir a autoignição, e se transforma em uma enorme bola de fogo quando o escudo é desistiu.

Estequiometria perfeita é possível.

Você pode criar misturas de gases, então 2 partes de hidrogênio, 1 parte de oxigênio, perfeitamente misturadas e embaladas em níveis loucos de pressão, é um https://en.m.wikipedia.org/wiki/Oxyhydrogenbombear. Este auto acende a cerca de 550 graus e se auto aquece quando a blindagem é derrubada da mesma forma que o hidrogênio normal.

Queima a 2800 graus C.

Você também pode combinar isso com um pequeno orifício voltado para a frente em um recipiente para usar como lança-chamas / maçarico.

Você pode mexer com o clima.

A capacidade de criar muito ar a 25 graus (temperatura ambiente) pode criar ou destruir características climáticas. No mínimo, o ar úmido e quente ao nível do mar subitamente sendo empurrado para cima por uma esfera de ar em expansão? Nuvem vertical instantânea com umidade subindo em condições de congelamento. Isso é uma tempestade.

Eu acho que você poderia fazer um furacão com algumas frentes de pressão bem posicionadas.

E por que não aumentar a pressão ao máximo?

Aparentemente, não há limite de pressão - quanto mais comum for o gás, mais você pode criar.

Podemos obter nitrogênio ou oxigênio suficiente em uma esfera de seis polegadas para criar um buraco negro?

A princípio pensei "o suficiente para criar líquido - demais", mas relendo a pergunta estou tendo a impressão de que isso força a substância a existir como gás em temperatura ambiente, independentemente da densidade.

1 ITAlex Aug 27 2020 at 19:18

Não é possível.

Pelo menos não com as restrições fornecidas. Com apenas a capacidade de criar fontes comprimidas de gases, perdemos a capacidade da maior parte da ciência de nos ajudar a modelar totalmente os efeitos. Qualquer mecanismo de contenção teria permitido que isso funcionasse como uma zona de alta pressão criada espontaneamente com contenção é como qualquer outro compressor de ar que provavelmente podemos encontrar estudos sobre a descompressão.

Além disso, como os gases tentam encher o recipiente, eles estão dentro e seguem as leis dos gases . O importante aqui é "o momento e a energia são transferidos e não perdidos durante as colisões". Gases mais pesados ​​irão absorver mais energia para se mover e serão menos afetados ao transmitir energia, mas a expansão ainda ocorrerá. "Os gases se expandem espontaneamente para encher qualquer recipiente" significa que, sem um recipiente para bloquear a expansão ou absorver a energia direcional, não podemos disparar gases direcionalmente.

No entanto, se em vez de apenas criarmos gases em um ponto definido, podemos adicionar momento direcional a ele. Isso significa que, no geral, os gases tendem a se expandir na direção do momento devido à manutenção da energia transferida.

Salami-tsunami Aug 26 2020 at 21:54

Como é apontado nos comentários, os gases se misturam. Essa resposta pressupõe que todos os gases são colocados instantaneamente após a liberação. Você não seria capaz de canalizar o ar totalmente, principalmente porque não seria possível moldar totalmente o ar interno, levando a uma área de emergência de ar mais rápido e mais lento. No que diz respeito aos elementos brutos, uma rápida pesquisa no Google afirma que o hexafluoreto de tungstênio, embora seja um produto químico bastante complexo, é um dos gases mais densos conhecidos atualmente. Funcionaria melhor como seu "escudo", mas me corrija se eu estiver errado. Eu não me especializo neste assunto. O bom senso afirma que você deseja que um gás incrivelmente leve, como o hidrogênio ou o hélio, funcione como a carga útil da carga do vento.

Outra coisa que descobri é que seria possível fazer uma "bala" gasosa usando xenônio, flúor e hidrogênio. Você faria uma camada externa densa de xenônio, radônio ou algum outro gás inerte, teria uma camada secundária de hidrogênio, um núcleo de flúor e uma bolsa densa de não reativo (ou altamente reativo, não sei exatamente como é apenas uma teoria maluca) para funcionar como a "bala" da arma.

Por favor, não hesite em me corrigir sobre nada disso. Não tenho muita experiência e, portanto, não devo confiar como uma grande autoridade no assunto de cargas eólicas.