В Факультативном курсе физики, 9 кл., О.Ф.Кабардин и др., 1978, есть задача: "Одним из способов получения высоких...
...температур является адиабатное сжатие газа. Для этого можно воспользоваться, например, толстостенным цилиндром, закрытым с обеих сторон, с перемещающимся в нём поршнем. По одну сторону от поршня массой m= 10 кг помещается пороховой заряд, по другую - водород массой m2= 2 г. При взрыве пороха поршень выстреливается и происходит адиабатное сжатие газа в трубе. Вычислить максимальное нагревание ΔТ водорода при сжатии, если пороховой заряд сообщает поршню начальную скорость v= 1 км/с."
Затем приводится решение на основе 1-го закона т/динамики: Q= ΔU+A; Q= 0; A= - mv^2/2; ΔU= m2RΔT/(2M)= mv^2/2; ΔT= mv^2M/(m2R). Подставляя численные значения, получили: Δ=~ 2,4*10^5 К.
Далее отмечается, что решение является приближенным, ибо не учтены распад молекул и ионизация газа при высоких т-рах.
Корректны ли, на ваш взгляд, условия задачи и, возможно, её решение? Если нет, то какие поправки внесли бы в них вы?
Ух ты, а я и 6 лет назад так же отвечал. Мол, на самом деле вопрос был: а можно ли зажечь ядерный синтез пороховым зарядом. И ответ - нет, нельзя, надо 10^8 К, а получается только 10^5 максимум. И это правильный ответ.
Насколько я знаю, это и сейчас правильный ответ. У меня, конечно, нет допуска, но насколько я знаю, нет термоядерной бомбы, где реакция синтеза не запускалась бы взрывом обычной плутониевой ядерной бомбы.
А так - да, водород не удержится в молекулах при той температуре - при соударениях молекул и молекула распадётся, и атом ионизируется, плазма будет, часть энергии на это уйдёт.
Да и поршень не будет себе спокойно смотреть, как рядом с ним водород греется до 10^5 - тоже нагреется и расплавится. А водороду и не надо, чтобы поршень плавился - водород практически в любой материал внутрь зайдёт, внутри материала растворится. Поэтому в современных реакторах синтеза водород (плазму) сильным магнитным полем держат. И греют либо лазерами, либо добавлением трития - пучок ионов трития в плазму пускают, тогда реакция легче вспыхивает и плазма греется. Но от создания хорошего термоядерного реактора (там где реакция ядерного синтеза запускается благодаря большой температуре водорода-дейтерия) мы всё так же далеки, как и 50 лет назад.