Fortifex-Bombe?

Ich verrechne mich grundsaetzlich nicht *hust*. Wenn muss es eher ein Logikfehler sein, aber ich denke das stimmt. Ich denke nochmal ueber den Phasenuebergang nach.

Graviation habe ich vernachlaessigt, die wird denke ich auch nicht so viel ausmachen.

Fehler gefunden, das Volumen steigt natuerlich beim Phasenuebergang und wir bekommen einen Faktor 1600. Macht also 10000 Bar

Und mein Meister glaubt ich hab wahnsinnige Ideen

Das ist harmlos für ihn... aber in ernst, würde es ein Splitter -ignisphaero nicht auch tun? So ganz viele Artefakte damit, die von einem ersten zerstreut werden?

Und wird der Würfel an den kanten dich halten?

Das erinnert mich daran, dass wir mal überlegt hatten was ein Nihilogravo-Artefakt bewirkt, wenn man das auf dem Grund des Meeres zündet. Die Schwerelose Zone nach oben lässt plötzlich Tonnen von Wassermassen auf dieses Gebiet wirken und das Wasser in der Zone mit einer solch donnernden Wucht nach oben knallen, dass da unmöglich noch was lange sein kann. Das ist nahezu schlimmer wie jede Wassermiene, die man sich sonst überlegen kann. Durchgerechnet hab ich das noch nicht, aber in der Vorstellung dürfte das mehr als nur beeindruckend sein (und nach Zauberbeschreibung nach oben unbegrenzt). Wenn das Wasser da nachfließen kann, kann man für kurze Zeit sogar Seen beinahe komplett leeren (der Druck des Restwassers von außerhalb der Säule drückt ja nach, gut es regnet dann außenrum Wasser auch wieder runter, aber dennoch dürfte das den Wasserspiegel massiv senken). =)

Noch was: euch ist bewusst, dass auch war über 100 Grad unter hohem Druck flüssig bleibt? Die Frage ist nur, ob es dann von einem Moment auf den anderen verdampft, wenn sie Wände weg sind. Könnte mir aber vorstellen, dass das für die "Explosion" einen Unterschied macht...

Das war mein Problem, das Volumen kann halt nicht steigen in der Kiste.

Wobei 10.000 Bar immer noch schlanke 50 Zarbomben bzw. 2,85 Gigatonnen TNT bedeuten würden.

Die Explosion würde nach meinem Verständnis dann erfolgen, wenn der Fortifexwürfel nach dem Erhitzen des Wassers schlagartig verschwindet (wenn eine Seite früher verschwindet, als die anderen, hätte man sogar eine gerichtete Druckwelle).

@Windweber die Pestbeule im Süden könnte man mit dem Ding selbst nach aventurischer Herabstufung auf ein Zehntel der Stärke noch problemlos in den Pestkrater im Süden verwandeln

Puuh, Thermodynamik

Der Druck innerhalb des Fortifex-Würfels kann nicht über das ideale Gasgesetz errechnet werden, da das Wasser als Feststoff vorliegen würde. Unter der Annahme, dass der gesamte Inhalt schlagartig verdampft sobald der Fortifex verschwindet wäre das ideale Gasgesetz allerdings eine Näherung, wenn auch keine gute. Ich selbst kann zwar keine bessere Formel vorschlagen, möchte aber darauf hinweisen, dass der Explosionsdruck so höchstens abgeschätzt, nicht aber berechnet werden kann.
Auch muss man wohl davon ausgehen, dass Wasser bei 1500°C ionisiert.

Geht man von einer Kantenlänge von 2m aus, so beträgt das Volumen des flüssigen Wassers 8m³, das Gewicht beträgt 8 Tonnen. Mit einer molaren Masse von 18 g/mol beträgt die Stoffmenge n = m/M = 444444 mol.
Eingesetzt in das ideale Gasgesetz (man beachte, dass die Temperatur in Kelvin angegeben werden muss, das Volumen in m³ und das Ergebnis in Pascal) beträgt der Druck p = nRT/V = [444444*8,314*(273+1500)]/8 Pa = 818975429 Pa = 8.18 kBar

Der so errechnete Druck beträgt etwa 8 Kilobar, also achttausend bar, Rechenfehler vorbehalten..
Allerdings bin ich sicher, dass die oben aufgeführten 200 bar von Ketil Isleifsson nicht stimmen, denn das ist absurd wenig: ein Feuerlöscher hat bis zu 30 bar, eine in Laboratorien übliche Druckgasflasche erreicht etwa 200 bar. Schlägt man das Ventil de Flasche ab, so kommt es zu einer gerichteten Beschleunigung, die die Flasche durch eine Wand schießt - nicht jedoch die ganze Stadt in Schutt und Asche legt. Wirkliche Hochdruckexperimente finden noch deutlichst darüber statt.

Zitat von Windweber

Warum soll ich damit keine Stadt zerstören können?

Bei einer ungerichteten Explosion ist ein mittelalterliches Haus sicherlich kaputt, du machst aber den Fehler, die Temperatur des Wassers auf die Umgebung abzubilden: in dem Moment, wo die Bombe explodiert kühlt sich der Wasserdampf natürlich schlagartig ab (das kennt man vom Deo-Spray), die Bretterwand wird also nicht auf 1500°C erwärmt, dies entspricht der Energieerhaltung. Abgesehen davon Vernachlässigst du die Wärmekapazitäten der gesamten Umgebung, die sich signifikant von der des idealisierten Wasserdampfes unterscheiden. Auch bin ich nicht sicher, ob so überhaupt ein Feuer entstehen könnte...
Wasser ist bereits nahe am thermodynamischen Minimum und zerfällt daher nicht in die Elemente ("Wasser brennt nicht"), der Wasserdampf wird jedoch die umgebende Luft bei der Explosion mechanisch verdrängen. Damit liegt kein Oxidationsmittel mehr vor, das Holz könnte also nur thermisch zerfallen, nicht jedoch verbrennen. Beim thermischen Zerfall von Holz entsteht alles mögliche (ich bin kein Biologe, es gibt aber das sogenannte "Holzgas") und sicherlich findet auch die eine oder andere Oxidationsreaktion statt, letztlich hast du aber nur eine große Menge umherwirbelnde Splitter in heißem Wasserdampf.

Ich sage nicht, dass dabei kein Feuer ausbrechen kann - aber es ist bei weitem kein Vulkanausbruch sondern viel, viel weniger.

Das größte Problem dürfte aber folgendes sein: der Fortifex-Würfel ist nicht dicht. Und damit wird es auch zu keiner Explosion sondern zum vorzeitigen Austritt großer Mengen heißen Wasserdampfes kommen.

@Shintaro89 ich hab meine Informationen von hier: Kernwaffenexplosion – Wikipedia
Unter den "Auswirkungen" steht auch was zur Druckwelle, deren Druckamplitude in kPa und psi angegeben wird. Bei der Zarbombe stehen da 2000 kPa oder 300 psi.
2000 kPa sind zwar (wenn ich richtig rechne) "nur" 20 Bar (was mir auch wenig vorkommt), ein Bar sind lt. Wiki aber 1,4 psi, womit ich auf ca. 200 Bar kam, was mir auch sinnvoller erschien.

Kann mich natürlich auch in einem Punkt irren, der Druck nimmt ja mit der Entfernung zum Zentrum ab.

Aber mal anders gefragt: ein Pascal ist der Druck von einem Newton auf einen Quadratmeter. Ein Bar sind 10^5 Pascal, also 100.000 Newton pro Quadratmeter?

Zitat von Windweber

Dank der Wirkungsweise des Caldofrigo müsste eine Erwährmung auf 1500 Grad und das darauf folgende Auflösen der Fortifexe in einer einzigen Sekunde möglich sein, dank Artefakten kann man sich vor der Erhitzung aus dem Staub machen.

Das ist ein typisches Problem, wenn Magie auf Physik trifft: in der realen Welt ist es nicht möglich, acht Tonnen Wasser sofort und ohne Zeitverlust auf 1500 °C zu erhitzen.
Wenn jedoch eine noch so keine undichte Stelle existiert, so wird der Druck sich an den Außendruck angleichen - man denke an einen undichten Luftballon oder eine Luftpumpe. In diesem Fall würde ein starker Strahl heißen Wasserdampfs aus jeder Ritze strömen, was die Explosionswirkung der Bombe deutlich herabsetzen sollte.

Zitat von Ketil Isleifsson

@Shintaro89 ich hab meine Informationen von hier: Kernwaffenexplosion – Wikipedia

Im verlinkten Artikel kann ich die 200 bar nirgends finden - bist du sicher, dass du dich nicht verlesen hast? Ansonsten zitier doch bitte einmal den Kontext.

Zitat von Ketil Isleifsson

Kann mich natürlich auch in einem Punkt irren, der Druck nimmt ja mit der Entfernung zum Zentrum ab.
Aber mal anders gefragt: ein Pascal ist der Druck von einem Newton auf einen Quadratmeter. Ein Bar sind 10^5 Pascal, also 100.000 Newton pro Quadratmeter?

Und genau deswegen gibt man eine Explosionskraft nicht als Druck an; der oben berechnete Druck ist ja auch nur der rein hypothetische Wert für den Moment, in dem das gesamte Wasser schlagartig zum Gas wurde aber den nicht mehr existenten Würfel noch nicht verlassen hat - quasi eine höchst unrealistische Momentaufnahme.
Mehr Sinn macht die Angabe der Sprengkraft über die freigesetzte Energie: die "Megatonnen" von denen man immer liest entsprechen der Menge TNT-Sprengstoff, die man benötigen würde um die gleiche Kraft zu erzielen. Es handelt sich jedoch nicht um einen Druck sondern eben eine Energie. Die Bestimmung der Energiedichte ist in diesem Fall jedoch sehr schwierig; zwar sind die Wärmekapazitäten von Wasser, Eis, Wasserdampf und dem idealen Gas bekannt, bei der Rechnung würden wir jedoch davon ausgehen, dass sich die Werte selbst unter den Extrembedingungen nicht ändern (Eis sich also bei 0°C genau so verhält wie bei 1500 °C) - unrealistisch.

Vergisst man all diese Bedenken jedoch einmal, so ergibt die Rechnung der Explosionsenergie folgendes:

• 1 cm³ Wasser um 1 °C zu erhitzen "kostet" 4,2 Joule - bei 8 Tonnen und 1475 °C Temperaturdifferenz sind das gespeicherte 49560000 kJ
• das Verdampfen des Wassers kostet 2257 kJ/kg (die Verdampfungsenthalpie, der Wert stammt auch von Wikipedia und ist eigentlich temperaturabhängig). Bei 8 Tonnen sind dies 18056000 kJ
• Diese Werte müssen voneinander abgezogen werden: die Differenz beträgt 31504000 kJ.

Dies ist eine sehr grobe Näherung der Explosion freiwerdende Gesamtenergie (dazu gehört auch der Lichtblitz), die tatsächlich einer ziemlich großen Fliegerbombe (keiner Atombombe) entspricht. Aber wir haben ja auch angenommen, dass sich Wasser bei 25 °C und 1500 °C gleich verhält. War die erste Rechnung zum freigesetzten Druck schon sehr stark genähert, so ist diese Rechnung sicherlich grob falsch. Ein Fehler im Faktor 100 würde mich nicht wundern.

Zitat von Windweber

So natürlich ist das gar nicht. Bedenke: Es wurde mit Fortifex erhitzt, vor Ablauf von dessen Wirkungsdauer kühlt es sich unter Umständen um kein Grad ab (eventuell nutzt man besser die Zonen-Variante zum Erhitzen, da bin ich nicht sicher, aber in der Grundvariante bliebe bis zum Ende der WD die Temperatur von 1500 Grad erhalten). Der Wasserdampf "verdünnt" sich sicher irgendwann mit der Luft, so das mikroskopisch kleine Wasserteilchen enormer Hitze herumschweben und vermutlich keinen Schaden mehr anrichten, aber direkt um das Geschehen sähe es anders aus, da würde alles weit über den Flammpunkt von Holz erhitzt werden und wenn dann wieder Luft nachströhmt... (Gilt alles wie gesagt nur, wenn man die Grund- und nicht die Zonenvariante nutzen würde und könnte).

Nein. Sobald der Fortifex verschwindet wird das bis dato extrem heiße aber flüssige (durch den hohenD ruck vermutlich feste, besser: überkritische) Wasser verdampfen. Und da Verdampfen ein endothermer Prozess ist ist dies mit einer schlagartigen Abkühlung verbunden; nach dem gleichen Prinzip kühlt dich Schweiß im Sommer ab.
Das hat nichts damit zu tun, wie das Wasser ursprünglich erhitzt wurde oder wie lange der Fortifex aufrecht erhalten wurde.
Sobald der magische Schild weg ist verdampft das Wasser und sobald das Wasser verdampft kühlt es ab.

Die Energiekosten für das Verdampfen von Wasser sind sogar deutlich höher als die für das bloße Erhitzen, da Verdampfen einen Phasenübergang darstellt.