艾莎原子弹
原文:
参考依据
阿伦戴尔的设计灵感来自挪威的纳柔依峡湾(Nærøyfjord),下图上为影片中的阿伦戴尔,下为其原型纳柔依峡湾。
演算过程
纳柔依峡湾至少长 18 公里,宽 500 米,由此可知它的面积。而根据影片中冰块碎裂的场景,可知冰层至少厚 1 米。
据此,可以进行推算,得出冰的体积,从而得出水的摩尔体积。
要知道冰冻这些量的水产生的摩尔焓变,首先需要知道温度与水的摩尔热容的对应关系(见下表),然后可计算出水在接近融点时的恒压摩尔热容。
假设温度是从 20 摄氏度降到了零下 15 度,可以计算出焓变总量,包括从 20 度的液态水降到 0 度,又从 0 度开始结冰,冰再由 0 度降到零下 15 度。
(具体演算过程略去,有兴趣的可看链接)
结论
《冰雪奇缘》中,艾莎冰冻了大约 5.5 X 10^12 摩尔的水,而制冷机要完成同样的壮举需要 5.8 X 10^15 焦耳的能量。即广岛原子弹所释放能量的 115 倍,或者长崎原子弹释放能量的 63 倍。
最后补一个——
基友1号表示不服,说这文只计算了冰封峡湾的能量,还没算艾莎凭空制造宫殿时需要的能量,初步估算,根据 E=mc²,m 的单位是 g,一座宫殿至少几百吨吧,那就是 8 次幂,c 是 10 的 8 次幂的单位,就是说,换算出来至少 10 的 24 次幂焦耳的数量级……
太阳每天照射到地球上的能量的数量级是 10 的 22 次幂焦耳。
基友2号表示凝结冰不需要凭空创造物质,空气中的水蒸汽可以用,当然要很大量,但北山那么大的空间,水蒸汽的量可能也够用。
基友1表示,水蒸气的量应该不够,虽然没有具体算,但是在寒冷的空气中,水蒸气的溶解度很低。要溶解几百吨水,恐怕整个王国的空气都不够。何况抽取水蒸气的话,动画片里宫殿制作的时候没有大量风的体现,所以还是凭空造出来的。
就让他们慢慢讨论好了……
PS:
让我想起以前陶哲轩写过的一篇《古墓丽影瀚量子力学》来了——
