Was ist der Kalorienbedarf eines Feuerzaubers?

Nehmen wir dieses Bild als unseren fraglichen Feuerball:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und nehmen wir weiter an, dass es ungefähr 30 Meter weit fliegt, bevor es ausbrennt (doppelt die Reichweite eines Flammenwerfers aus dem Zweiten Weltkrieg) und sich mit einer Geschwindigkeit von 20 m/s fortbewegt (was anscheinend ungefähr der Geschwindigkeit entspricht, die ein 10-Jähriger werfen kann Baseball ). Die Temperatur der Flamme liegt im Bereich von 1.300 Grad Celsius, in Übereinstimmung mit tatsächlichen Flammenwerfern .

Wie viel Energie, gemessen in Kilokalorien, wäre nötig, um so etwas zu tanken?

Hängt vom Herstellungsprozess des "Feuerballs" ab, wenn Sie einen Molotow werfen, verbraucht er vielleicht 4-7 Kilokalorien, wenn Sie Luft ionisieren wollen, indem Sie Kalorien anstelle von Mana oder anderen Dingen verbrauchen, dann kostet es vielleicht einige hundert Kilokalorien, aber dann Sie würden eher eine riesige Explosion als einen Feuerball erhalten ... Ich weiß nicht wirklich, wie Magie funktioniert.
@渡し守シャロン Dies ist nicht die Energie der Person, sondern die tatsächliche Energie, die von einer Flamme dieser Beschreibung verbraucht wird. Wenn Sie also Ihr Molotow-Beispiel ausleihen, würden Sie viel mehr Kilokalorien verbrauchen als 4-7, da ich von der Flamme und nicht vom Armwurf spreche.
@渡し守シャロン Zur weiteren Verdeutlichung sollte die Mechanik, wie die Magie funktioniert, für diese Frage unwesentlich sein; Hier geht es um den impliziten Energieverbrauch des beschriebenen Feuerballs, der darin besteht, dass es sich um tatsächliches Feuer handelt.
Sie kann nicht unerheblich sein, da die von der Flamme abgegebene Energie davon abhängt, was brennt. Feuer ist per se kein Element mit intrinsischer Energie, es ist die Manifestation einer heftigen Freisetzung von Energie. Wenn Sie also nur das ändern, was brennt, ändert sich die Energie der Flamme, obwohl die Wegstrecke (das ist die Wegstrecke der verbrannten angetriebenen Elemente) und die Geschwindigkeit gleich sind
@Nicolas Wenn Sie sich auf die Brenntemperatur beziehen, habe ich vergessen, das aufzunehmen, und werde dies jetzt tun. Aber die angeforderte Einheit ist eine Kalorie, eine einfache Maßeinheit. Die gleiche Temperatur des gleichen Volumens (Wärmeenergie) für die gleiche Dauer erzeugt unabhängig vom Material die gleiche kalorische Messung der aufgewendeten Energie.
@NexTerren Sie sollten sich die Antwort von Josh King ansehen! Das brennende Material spielt eine Rolle, da Sie seine spezifische Wärmekapazität berücksichtigen müssen. Das Verbrennen der gleichen Masse/des gleichen Volumens von Benzin oder Stahl erfordert nicht den gleichen Energieaufwand, und bei der gleichen Temperatur muss ein Material nicht einmal brennen (einige Zahlen besagen, dass Stahl bei 1260 ° C brennt, während Benzin bei 257 ° C zu brennen beginnt).

Antworten (1)

Wie bei allen großen physikalischen Problemen werde ich einige Annahmen treffen.

Der Feuerball wird als Kugel aus überhitzter Luft angenähert. Nichts brennt tatsächlich, um die Energie bereitzustellen.

Die spezifische Wärme der Luft beträgt etwa 1,0 kJ/kg K und die Luftdichte etwa 1,225 kg/m^3 (auf Meereshöhe). Um also einen Kubikmeter Luft von etwa 20 °C auf 1300 °C zu erwärmen, dauert es:

E = 1 m^3 * 1,225 kg/m^3 * 1280 K * 1,0 kJ/kg K = 1568 kJ = 396,3 kcal

Dies wäre eine niedrige Schätzung, um nur einen "Feuerball" zu erzeugen, der sich sofort in die Umgebung auflöst. Ein beeindruckenderer sich bewegender Feuerball würde damit umgehen, dass sich die Luft unter Erwärmung ausdehnt und Dinge um den Feuerball herum Wärme absorbieren. Dinge wie das Bewegen des „Feuerballs“ würden auch den Kalorienbedarf erhöhen. Darüber hinaus ist der magische Erwärmungsprozess möglicherweise nicht 100% effizient und erfordert noch mehr Energie.

Super, danke für die Antwort mit der klaren, leicht verständlichen Erklärung. Darf ich fragen, was die Anforderungen wären, um zu verhindern, dass sich der Feuerball auflöst? Wie oft müsste die kJ-Anforderung erneuert werden, um sie aufrechtzuerhalten?
Normalerweise würde das Erhitzen eines Punktes auf solche hohen Temperaturen dazu führen, dass sich die Luft ausdehnt und wegbewegt. Um es aufrechtzuerhalten, könnte ein magisches Kraftfeld verwendet werden, um die Luft am Ausdehnen zu hindern. Andernfalls wird es in Bezug auf die Gasausdehnung und den Luftstrom sehr komplex . Bonus, wenn Sie das Kraftfeld fallen lassen, explodiert es /
Könntest du vielleicht kcal in Form von Beispielmahlzeiten formulieren? ;)
> was die Anforderungen wären, um zu verhindern, dass sich der Feuerball auflöst. Werfen Sie ihn in einen kleinen Raum, der den Druck der plötzlichen Hitzeeinwirkung aufnehmen kann. Ein magisch plötzlicher Feuerball von 1300 C, der einen Raum füllt, der zuvor 15 C und 1 Standardatmosphäre Druck hatte, würde einen Druckanstieg von etwa 5 1/2 Mal sehen. Stabile Wände könnten es wahrscheinlich aushalten, Fenster vielleicht nicht. Es ist besonders leicht zu verstehen, weil es eigentlich keine Verbrennungsreaktion ist, sondern nur Energie abgibt. Echte Verbrennung verändert die Anzahl der gasförmigen Teilchen im Spiel und verkompliziert die Dinge.
Natürlich ist es nicht ratsam, einen Feuerball "in" einen geschlossenen Raum zu werfen, es sei denn, Sie können durch Wände werfen, da er sofort in Ihr Gesicht zurückblasen wird.
@NexTerren Der Energiebedarf , um die Auflösung des Feuerballs zu stoppen, hängt vollständig von dem verwendeten Mechanismus ab. Vergleichen Sie damit, etwas vor dem Herunterfallen zu bewahren: Es erfordert keinen Kraftaufwand, einen schweren Gegenstand zu stützen, wenn er auf einem Tisch steht. Es mit den Händen über den Kopf zu halten, kostet jedoch Energie. Der Tisch bietet passive Unterstützung, während Ihre Muskeln das Objekt (effektiv) wieder nach oben drücken, wenn es ein winziges, winziges Stück fällt. Ähnliche Probleme mit dem Feuerball.
@Mołot 400 kcal sind etwa ein Fünftel der normalen täglichen Kalorienaufnahme. Oder etwa 225 g mageres Fleisch (Hähnchenbrust); 2,5 Kartoffeln; ODER 150 g Brot. (Oder ein McDonald's Quarter Pounder – das Sandwich selbst, ohne Käse, zusätzliche Gewürze, Pommes oder ein Getränk.)
Was ist der Kalorienbedarf eines Feuerzaubers?
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