Hvordan slukker vand ild? Varmeenergi fra ilden overføres til vandet, er det ikke sådan, det fungerer? Hvordan fratager vand ilt og stopper forbrændingen? Hvordan er den specifikke varme af vand forbundet med dette? Hvis vi bruger varmt vand i stedet for koldt vand, gør det gøre en forskel?
Kommentarer
- Nogle gange bruges damp til at slukke en brand ved at fratage den ilt.
- Der er nogle gode svar her, men de modsiger hinanden. Kan svarerne inkorporere henvisninger til offentliggjort litteratur til støtte for deres indlæg?
Svar
For at opretholde en brand har du brug for tre faktorer: brændstof, ilt og varme. Fjern en af de tre, og ilden slukker. Vand fjerner varme. Det meste af dette” fjernelse af varme “er fordampningen – ca. 540 kalorier / gram, så 7 gange mere varme end nødvendigt for at få vand fra 20 ° C til kogning (med en spids på hatten til @Jasper for at påpege fejlagtig værdi i tidligere revision af svaret). Så brug af varmt vand er ” -en bit “mindre effektiv til afkøling (pr. masse vand tilsat enhed), men ikke så slemt som du måske tror. Og varmt vand vil skabe (relativt) mere damp, som faktisk forbedrer dets rolle som kvælende (skubber atmosfærisk ilt væk).
I visse slags ild fungerer brug af vand ikke godt (eller “overhovedet” “). Det inkluderer brande med flydende brændstof – vandkraft kan sprede brændstoffet i luften, og køling sker således ikke, hvor ilden sker (faktisk kan dette forværre tingene, da mange dråber brændstof nu kan brænde i flamme væk fra base), kemiske brande (du kan forårsage yderligere reaktioner eller bare fremskynde reaktionen ved at opløse komponenterne) og brande, hvor brændstoffet reagerer med vand – for eksempel visse typer metalbrande (f.eks. magnesiumspåner, alkalimetaller, og lignende). Du vil heller ikke tilføje vand, når der er andre risici i forbindelse med dets anvendelse (for eksempel høje spændinger til stede).
Dette er grunden til, at mange “ildslukkere” har en tendens til at være af typen “fratagelse af ilt” – skum, pulver.
Eftertanke baseret på BeastRabans svar: når vand bliver damp, den er lettere end luft med en atommasse på 18 vs 29 for den sædvanlige ilt / nitrogen-blanding – men hvis den generelt er køligere end en flamme (de fleste dampe vil være omkring 100 ° C), kan det sænke hastigheden, hvormed frisk luft trækkes ind i ilden. Som sådan er det ikke kun et kølemiddel af brændstoffet (som bremser hastigheden af den eksotermiske reaktion, der finder sted), men også et kvælende, der skubber ilt væk (eller i det mindste bremser hastighed, hvormed det genopfyldes).
Kommentarer
- @KyleKanos – sandt; jeg gjorde ikke ‘ div Jeg synes ikke, det var nødvendigt at udtrykke det eksplicit, men siden du tog det op, inkluderede jeg det. Jeg prøvede at fejle ved siden af at give et fysiksvar uden at blive for kemisk.
- 80 kalorier pr. gram er mængden af den nødvendige varme til smelte is. Den nødvendige mængde varme til at fordampe vand er 540 kalorier pr. Gram. Mængden af varme, der kræves for at hæve temperaturen i flydende vand fra 20 ° C til 100 ° C er yderligere 80 kalorier pr. Gram.
- Don ‘ Hæld aldrig vand i en brændende flisbrand: youtube.com/watch?v= EYuQyup0A0M
- Dette er sandsynligvis et godt tidspunkt at linke dette om emnet med ikke-slukkelige kemiske brande: pipeline.corante.com/archives/2008 / 02/26 / …
- Selvfølgelig er fordelene af vand i forhold til kvælende stoffer 1) det ‘ s billige og almindeligt tilgængelige, og 2) da folk også har brug for ilt, er der ‘ ingen fare for kvælning den forkerte ting (se: Halogen automatiserede rumslukkere).
Svar
For at opretholde brand er det sandt at du har brug for tri-faktoren ilt, brændstof og varme.
Dog slukker gran e ved brug af vand er anderledes, end man ville tro.
Faktisk “suger” vand energi for at ændre sin fase og reducerer dermed varmefaktoren, men den virkelige kerne ligger i vandet ekspansionsegenskaber.
Vand er tungere end varm luft og synker som sådan ned i ilden. Det er ved ildens base, at det meste af arbejdet er udført.
Vandet opvarmes, givet, dette optager noget varme, men vigtigst af alt bliver det til damp. i kraft af denne proces udvider vand sig med en faktor på 300 (eller måske 3000? Jeg kan ikke huske det faktoid fra mine brandmandsdage) og tjener til faktisk at skabe et opadgående “tæppe”, der adskiller iltet fra brandkilde.
Årsagerne til, at vand skal undgås, når der er tale om elektriske brande eller kemiske brande, er mange: 1.I elektriske brande er den største bekymring, at der er strømførende ledninger i nærheden, og brug af vand kan faktisk øge det berørte område og skabe yderligere ofre / problemer. 2. I kemiske brande er mange forbrændingsmidler / acceleratorer lettere end vand (for eksempel olier), og ved at bruge vand kan det faktisk øge omkredsen ved at “konvektionere” brændbare stoffer ude af indeslutning og ind i et iltrig miljø. 3. Nogle kemiske agenser, når de brændes og indføres i dampe, kan blive luftbårne i form af aerosol, mens disse normalt ikke brænder som sådan, de kan i sig selv være farlige som toksiner osv.
For at opsummere det op – den primære anvendelse af vand som ildslukker skyldes deres evne til at “puste & adskille” mere end nogen anden ejendom, de har.
Der er andre / foretrukne metoder til brandbekæmpelse og slukning, der bruges i dag, helongas, slukningsskum osv. hver målretter mod et andet (undertiden endda 2) aspekt af brandtrekanten.
Kommentarer
- Jeg antager, at det ‘ er tættere på tider 3000, som vanddamp ved stuetemperatur er 1200 mindre tæt end vandvæske ved stuetemperatur, og varme tjener kun til at sprede molekylerne yderligere …
- Problemet med flydende brande er ikke ‘ t netop det vand kan ” øge det berørte område “. Hvis den brændende væske ligger væsentligt over sit selvantændelsespunkt, kan fordampningen af vand omdanne den brændbare væske til en aerosol, som er afkølet en smule, men stadig er varm nok til at antænde ved kontakt med luft og ikke kun sprede jorden. dækket af ilden, men antænder også alt, hvad der kan være inden for få meter over det.
- Interessant punkt om dampekspansionens rolle for at skubbe ilt væk. Men bemærk, at vand er lettere end luft (H2O = 18, blanding af O2 og N2 ~ 30), så jeg formoder, at køleeffekten, hvilket vil reducere den hastighed, hvormed luft strømmer op og væk (” Sugning af ” nyt ilt ind fra siden) er stadig meget vigtigt – selvom det ‘ delvis er at køle brændstoffet , og dels for at bremse udkastet, det er trækning af mere ilt.
- Ifølge mine damptabeller (aka ” Egenskaber for mættet H2O “), ved 100 ° C ved standard atmosfærisk tryk er vand 1600 gange tættere end damp. Dette forhold afhænger stærkt af temperatur og tryk. Ved 120 ° C ved 1,96 gange standardatmosfærisk tryk er vand 840 gange tættere end damp.
- OK det giver mening, tror jeg. I grundlæggende brandmandstræning husker jeg, at de angiver gange 3000, men det kunne bare have været et tilfældigt stort tal … Men jeg husker dog et eksperimentelt udstillingsvindue, der viste, at den faktiske dynamik var sandt
Svar
Vand hjælper generelt ikke med at slukke en brand. Typiske brande kan dog angribes med succes ved hjælp af vand alene, da det kan afkøle brændstoffet ved ildens bund eller generere en dampbarriere mellem atmosfærisk ilt og det varme brændstof.
Vand kan accelerere flydende kulbrinte brande ved at sprede brændstof.
Vand kan generere eksplosive gasformige blandinger, når det påføres nogle kulbrande.
Vand kan reagere med nogle metaller og kemikalier for at fremskynde ilden direkte.
Vand reagerer eksotermt med nukleart brændselselement beklædt under ulykkesforhold for at generere eksplosivt brint.
Varmt vand versus kulde vil sandsynligvis ikke have noget at gøre, da den latente fordampningsvarme vil dominere den varme, der er nødvendig for at hæve koldt vand af en given temperatur til en eller anden højere temperatur (over mætningspunktet). I tilfælde af at iltfjernelse er vigtigere end afkøling af ildstedet, kan varmt vand være mere effektivt.