Jak voda pomáhá hasit oheň?

K udržení ohně potřebujete tři faktory: palivo, kyslík a teplo. Vezměte jeden ze tří a oheň zhasne. Voda odvádí teplo. Většinu tohoto„ odvádění tepla “tvoří odpařování – zhruba 540 kalorií / gram, takže 7x více tepla, než je potřeba k tomu, aby voda z 20 ° C dosáhla bodu varu (špičkou klobouku na @Jasper za upozornění na chybnou hodnotu v dřívější revizi odpovědi). Takže použití horké vody je “ A bit „méně efektivní pro chlazení (na jednotku hmotnosti přidané vody), ale ne tak špatné, jak si možná myslíte. A teplá voda vytvoří (relativně) více páry, což ve skutečnosti zlepší její roli udušitele (odtlačí atmosférický kyslík).

U některých druhů ohně nebude použití vody fungovat dobře (nebo „vůbec“ „). To zahrnuje požáry s kapalným palivem – síla vody může rozptýlit palivo do vzduchu, a tak nedochází k ochlazování tam, kde k požáru dochází (ve skutečnosti to může zhoršit situaci, protože mnoho kapiček paliva může nyní vzplanout pryč od základna), chemické požáry (můžete způsobit další reakce nebo jen urychlit reakci rozpuštěním složek) a požáry, ve kterých by palivo reagovalo s vodou – například určité druhy požárů kovů (např. hobliny hořčíku, alkalické kovy, a podobně). Nechcete také přidávat vodu, pokud existují další rizika spojená s jejím použitím (například přítomnost vysokého napětí).

To je důvod, proč mnoho hasicích přístrojů „pro všeobecné použití“ bývá typu „zbavených kyslíku“ – pěna, prášek.

Nápad založený na odpovědi BeastRaban: když se voda stane páry, je lehčí než vzduch, s atomovou hmotností 18 vs 29 pro obvyklou směs kyslíku a dusíku – ale je obecně chladnější než plamen (většina páry bude kolem 100 ° C), což může zpomalit rychlost, s jakou čerstvý vzduch se nasává do ohně. Nejde tedy jen o chladivo paliva (které zpomaluje rychlost probíhající exotermické reakce), ale také o dusivý prostředek, který odstraňuje kyslík (nebo alespoň zpomaluje rychlost, jakou se doplňuje).

Komentáře

• @KyleKanos – true; neudělal jsem ‚ si nemyslím, že je třeba to vyslovit výslovně, ale protože jste to vychovali, zahrnul jsem to. Snažil jsem se chybovat na straně fyzikální odpovědi, aniž bych byl příliš chemický.
• 80 kalorií na gram je množství teplo potřebné k roztát led. Množství tepla potřebné k odpaření vody je 540 kalorií na gram. Množství tepla potřebné ke zvýšení teploty kapalné vody z 20 ° C na 100 ° C je dalších 80 kalorií na gram.
• Nikdy ‚ nikdy nelijte vodu do ohně hořící třísky: youtube.com/watch?v= EYuQyup0A0M
• Je pravděpodobné, že je vhodná doba na to, abychom to spojili v souvislosti s neuhasitelnými chemickými požáry: pipeline.corante.com/archives/2008 / 02/26 / …
• Výhody vody oproti asfyxianům jsou samozřejmě 1) to ‚ s levné a běžně dostupné a 2) jelikož lidé také potřebují kyslík, ‚ nehrozí udušení špatná věc (viz: Halogenové automatické hasicí přístroje).

K udržení palby je pravda že potřebujete trifaktor kyslíku, paliva a tepla.

Nicméně hasící jedle Používání vody je jiné, než by si člověk myslel.

Voda skutečně „nasává“ energii, aby změnila svou fázi, a tím snižuje tepelný faktor, ale skutečná podstata spočívá ve vodě expanzní vlastnosti.

Voda je těžší než horký vzduch, a tak klesá do ohně. Většinu práce se děje na základně ohně.

Voda se zahřívá, je samozřejmé, toto pohltí trochu tepla, ale nejdůležitější ze všeho je, že se promění v páru. na základě tohoto procesu se voda roztahuje o faktor 300 (nebo možná 3000? Nemohu si vzpomenout na ten faktoid z mých hasičských dnů) a slouží k vytvoření vzhůru se pohybující „deky“, která odděluje kyslík od Zdroj požáru.

Důvody, proč je třeba se vyvarovat vody při hašení elektrickým nebo chemickým ohněm, jsou četné: 1.U elektrických požárů je hlavním problémem to, že v blízkosti jsou živé vodiče a použití vody by mohlo skutečně zvýšit postiženou oblast a vytvořit další oběti / problémy. 2. V chemických požárech je spousta spalovacích látek / urychlovačů lehčí než voda (například oleje), takže použití vody může ve skutečnosti zvýšit obvod „konvekcí“ hořlavin z kontejnmentu a do prostředí bohatého na kyslík. 3. Některá chemická činidla, když se spalují a zavádějí do páry, se mohou šířit vzduchem ve formě aerosolu, i když obvykle nehoří jako taková, mohou být sama o sobě nebezpečná jako toxiny atd.

Takže souhrnně to – hlavní využití vody jako hasicího přístroje je dáno jejich schopností „nafouknout & oddělit“ více než jakoukoli jinou vlastnost, kterou mají.

Tam jsou další / preferované metody hašení a hašení, které se dnes používají, helonský plyn, hasicí pěny atd., každá se zaměřuje na jiný (někdy dokonce 2) aspekt požárního trojúhelníku.

Komentáře

• Myslím, že ‚ je to blíže časům 3000, jako vodní pára při pokojové teplotě je 1200 méně hustý než vodní kapalina při pokojové teplotě a teplo bude sloužit pouze k dalšímu rozptýlení molekul …
• Problém s kapalnými požáry není ‚ t právě tato voda může “ zvětšit postiženou oblast „. Pokud je hořící kapalina podstatně nad svým bodem samovznícení, může odpařování vody přeměnit hořlavou kapalinu na aerosol, který byl mírně ochlazen, ale je stále dostatečně horký, aby se vznítil při kontaktu se vzduchem, a to nejen šířením oblasti země zakrytý ohněm, ale také zapálit vše, co by mohlo být ve vzdálenosti několika metrů nad ním.
• Zajímavý bod týkající se role expanze par při vytlačování kyslíku. Všimněte si však, že voda je lehčí než vzduch (H2O = 18, směs O2 a N2 ~ 30), takže mám podezření, že chladicí účinek, který sníží rychlost proudění vzduchu nahoru a pryč (“ nasávání “ nového kyslíku ze strany) je stále velmi důležité – i když ‚ částečně ochlazuje palivo , a částečně ke zpomalení průvanu, to je nasávání více kyslíku.
• Podle mých parních tabulek (aka “ Vlastnosti nasycené H2O „), při 100 ° C při standardním atmosférickém tlaku je voda 1600krát hustší než pára. Tento poměr silně závisí na teplotě a tlaku. Při 120 ° C při 1,96násobku standardního atmosférického tlaku je voda 840krát hustší než pára.
• OK, myslím, že to dává smysl. V základním výcviku hasičů si vzpomínám, že uvádějí časy 3000, ale to mohlo být jen náhodné velké číslo … Vzpomínám si však na experimentální ukázku, která ukazuje skutečnou dynamiku, aby byla pravda

Voda obecně nepomáhá při hašení. Na typické požáry však lze úspěšně zaútočit pouze pomocí vody, protože může ochladit palivo na základně ohně nebo vytvořit parozábranu mezi atmosférickým kyslíkem a horkým palivem.

Voda může urychlovat kapalný uhlovodík požáry rozptylováním paliva.

Voda může při použití na některé požáry z dřevěného uhlí vytvářet výbušné plynné směsi.

Voda může reagovat s některými kovy a chemikáliemi, aby oheň přímo urychlila.

Voda exotermicky reaguje s pláštěm jaderného palivového prvku za podmínek nehody za vzniku výbušného vodíku.

Horká voda versus chlad by pravděpodobně nevadila, protože latentní teplo odpařování bude dominovat teplu nezbytnému ke zvýšení studené vody. dané teploty na nějakou vyšší teplotu (nad bodem nasycení). V případě, že je odstraňování kyslíku důležitější než chlazení ohně, může být účinnější horká voda.