Le daré una oportunidad [1], pero no puedo garantizar que estaré dentro de un orden de magnitud de la respuesta correcta. (Tampoco tengo nada inteligente que decir acerca de si este método para explotar a los seres humanos podría funcionar realmente (ver los comentarios de la pregunta), pero voy a pretender que sí lo hago por el bien de la discusión e ir desde allí.) Asumamos que para explotar a un humano, basta con vaporizar una pequeña porción del agua en su cuerpo, digamos 1 kg (1-2%) [2]. Supongamos también que la pistola ARC de alguna manera logra establecer un circuito simple donde el humano es la principal fuente de resistencia [3,4].
La energía requerida para vaporizar el agua tiene dos componentes. En primer lugar, se necesitan 4,18 julios por gramo para elevar la temperatura del agua en cada grado Kelvin [5]. En segundo lugar, y más importante aún, se necesitan 2257 J / g para convertir el agua de su forma líquida en un gas. Suponiendo que el agua en el cuerpo de este desafortunado humano comienza a 37 grados Kelvin, entonces necesitamos
[mates]
E = (2257+ 4.18 \ times (100-37)) \ mathrm {J} / \ mathrm {g} \ times 1 \, \ mathrm {kg}
[/mates]
[mates]
E \ approx 2000 \, \ mathrm {kJ}
[/mates]
de energía para ‘splode [6]
La resistencia de un cuerpo humano es [matemática] R \ approx 500 \, \ Omega [/ math] [7]. La potencia producida en un circuito con voltaje [matemático V] [/ math] y resistencia [matemática] R [/ math] es [matemática] P = V ^ 2 / R [/ math]. Suponiendo que la pistola ARC necesita 0.1 segundos para hacer su trabajo, tenemos
[mates]
2000 \, \ mathrm {kJ} / (0.1 \, \ mathrm {s}) = V ^ 2 / (500 \, \ Omega)
[/mates]
[mates]
V = 100,000 \, \ mathrm {V}, \ quad I = V / R = 200 \, \ mathrm {A}
[/mates]
¿Las personas que tienen un órgano interno extirpado se sienten diferentes?
¿Hasta qué altura puede ascender la vejiga en el cuerpo humano cuando se llena de orina?
¿A qué función sirve la vena porta hepática?
¿Los lóbulos izquierdo y derecho del hígado realizan funciones separadas?
¿Cuánto tiempo lleva morir si estás cortando las venas de la muñeca?
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[1] Sin juego de palabras.
[2] Esto es 1/5 del peso de la sangre en un cuerpo humano promedio. Vaporizar toda la sangre de una persona definitivamente sería suficiente para una explosión espectacular. Como la pistola de arco probablemente calienta principalmente un área localizada en el cuerpo, es más probable que la sangre y los órganos cercanos se vaporicen primero.
[3 El voltaje requerido resultará ser lo suficientemente alto para ionizar el aire (a una distancia razonable). Dado que el aire ionizado tiene baja resistencia, podemos ignorarlo con seguridad.
[4] La parte menos realista de esta suposición es que la corriente de alguna manera pasa por el humano a pesar de que se disparó desde un arma a varios metros de distancia. No estoy seguro de cómo funciona esto
[5] Esto se llama capacidad de calor específico (http://en.wikipedia.org/wiki/Hea…).
[6] Aparentemente, una granada libera aproximadamente 1000 kJ de energía (http://answers.yahoo.com/questio…), lo cual es consistente con esta estimación.
[7] La resistencia de la piel seca puede ser unos pocos órdenes de magnitud mayor, pero asumiremos que la piel se quema rápidamente. (http://van.physics.illinois.edu/…). Además, esta resistencia probablemente cambiaría de maneras alocadas que no trataré de explicar durante el proceso de calentamiento y explosión. Un humano probablemente no sea Ohmic (http://en.wikipedia.org/wiki/Ohm…).
