Come fa lacqua a estinguere il fuoco? Lenergia termica del fuoco viene trasferita allacqua, non è così che funziona? In che modo lacqua priva lossigeno e ferma la combustione? Come è collegato il calore specifico dellacqua a questo? Se usiamo acqua calda invece di acqua fredda, fa così fare la differenza?
Commenti
- A volte si usa il vapore per spegnere un incendio, privandolo dellossigeno.
- ci sono alcune buone risposte qui, ma si contraddicono a vicenda. I rispondenti possono incorporare riferimenti alla letteratura pubblicata per supportare i loro post?
Risposta
Per sostenere un incendio, hai bisogno di tre fattori: carburante, ossigeno e calore. Togli uno dei tre e il fuoco si spegne. Lacqua rimuove il calore. La maggior parte di questa” rimozione del calore “è levaporazione – circa 540 calorie / grammo, quindi 7 volte più calore del necessario per portare lacqua da 20 ° C allebollizione (con una punta del cappello a @Jasper per aver indicato un valore errato nella precedente revisione della risposta). Quindi usare lacqua calda è ” un un po meno efficiente per il raffreddamento (per unità di massa dacqua aggiunta), ma non così male come si potrebbe pensare. E lacqua calda creerà (relativamente) più vapore che in realtà migliorerà il suo ruolo di asfissiante (allontanando lossigeno atmosferico).
In alcuni tipi di fuoco, luso dellacqua non funzionerà bene (o “per niente “). Ciò include gli incendi con carburante liquido: la forza dellacqua può disperdere il carburante nellaria e quindi il raffreddamento non avviene dove si verifica lincendio (in realtà ciò può peggiorare le cose, poiché molte goccioline di carburante possono ora infiammarsi lontano dal base), incendi chimici (potresti causare reazioni aggiuntive, o semplicemente accelerare la reazione dissolvendo i componenti) e incendi in cui il carburante reagirebbe con lacqua, ad esempio alcuni tipi di fuochi metallici (ad esempio trucioli di magnesio, metalli alcalini, e simili) Inoltre non si vuole aggiungere acqua quando ci sono altri rischi legati al suo utilizzo (ad esempio presenza di alte tensioni).
Questo è il motivo per cui molti estintori “generici” tendono ad essere del tipo “privi di ossigeno”: schiuma, polvere.
Ripensamento basato sulla risposta di BeastRaban: quando lacqua diventa vapore, è più leggero dellaria, con una massa atomica di 18 vs 29 per la solita miscela ossigeno / azoto – ma essendo generalmente più freddo di una fiamma (la maggior parte del vapore sarà intorno a 100 ° C), può rallentare la velocità con cui laria fresca viene aspirata nel fuoco. Come tale, non è solo un refrigerante del carburante (che rallenta la velocità della reazione esotermica in atto), ma anche un asfissiante, che allontana lossigeno (o almeno rallenta il tasso di rifornimento).
Commenti
- @KyleKanos – true; Non lho fatto ‘ Non credo fosse necessario dirlo esplicitamente, ma da quando lhai tirato fuori lho incluso. Stavo cercando di sbagliare dal lato di dare una risposta fisica senza ottenere troppo chimica.
- 80 calorie per grammo è la quantità di calore necessario sciogliere il ghiaccio. La quantità di calore necessaria per far evaporare lacqua è di 540 calorie per grammo. La quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura dellacqua liquida da 20 ° C a 100 ° C è di altre 80 calorie per grammo.
- Non ‘ versare mai acqua nel fuoco di una padella con patatine: youtube.com/watch?v= EYuQyup0A0M
- Questo è probabilmente un buon momento per collegare questo argomento allargomento di incendi chimici inestinguibili: pipeline.corante.com/archives/2008 / 02/26 / …
- Naturalmente, i vantaggi dellacqua rispetto agli asfissianti sono 1) it ‘ è economico e comunemente disponibile, e 2) poiché le persone anche hanno bisogno di ossigeno, ‘ non cè pericolo di asfissia la cosa sbagliata (vedi: Estintori automatici per ambienti alogeni).
Risposta
Per sostenere il fuoco, è vero che hai bisogno del tri-fattore di ossigeno, carburante e calore.
Comunque estinguente e attraverso luso dellacqua, è diverso da come si potrebbe pensare.
Lacqua infatti “aspira” energia per cambiare fase, e quindi riduce il fattore di calore, ma il vero nodo sta nellacqua proprietà di espansione.
Lacqua è più pesante dellaria calda e come tale affonda nel fuoco. È alla base del fuoco che si fa la maggior parte del lavoro.
Lacqua si riscalda, certo, questo prende un po di calore, ma soprattutto si trasforma in vapore. in virtù di questo processo lacqua si espande di un fattore 300 (o forse 3000? Non riesco a ricordare quel fattoide dei miei giorni di vigile del fuoco), e serve a creare effettivamente una “coperta” che si muove verso lalto che separa lossigeno dal fonte di fuoco.
I motivi per cui lacqua deve essere evitata quando si ha a che fare con fuochi elettrici o chimici sono numerosi: 1.Negli incendi elettrici, la preoccupazione principale è che ci siano cavi sotto tensione nelle vicinanze e luso dellacqua potrebbe effettivamente aumentare larea interessata e creare ulteriori vittime / problemi. 2. Negli incendi chimici, molti agenti / acceleratori di combustione sono più leggeri dellacqua (oli per esempio), quindi luso di acqua potrebbe effettivamente aumentare il perimetro “convogliando” le sostanze infiammabili fuori dal contenimento e in un ambiente ricco di ossigeno. 3. Alcuni agenti chimici, se bruciati e introdotti nel vapore, potrebbero disperdersi nellaria sotto forma di aerosol, mentre questi di solito non bruciano come tali, possono essere pericolosi da soli come tossine ecc.
Quindi, per riassumere it up – il principale utilizzo dellacqua come estintore è dovuto alla loro capacità di “gonfiare & separatamente” più di qualsiasi altra proprietà che possiedono.
sono altri / preferibili metodi di lotta contro lincendio e di estinzione, che vengono utilizzati oggi, gas Helon, schiume estinguenti ecc. ciascuno mira a un aspetto diverso (a volte anche 2) del triangolo del fuoco.
Commenti
- Immagino che ‘ sia più vicino a 3000 volte, come vapore acqueo a temperatura ambiente è 1200 meno denso dellacqua liquida a temperatura ambiente e il calore servirà solo a disperdere ulteriormente le molecole …
- Il problema con gli incendi liquidi non è ‘ t solo quellacqua può ” aumentare larea interessata “. Se il liquido che brucia è sostanzialmente al di sopra del suo punto di autoaccensione, levaporazione dellacqua può convertire il liquido infiammabile in un aerosol che è stato leggermente raffreddato, ma è ancora abbastanza caldo da accendersi a contatto con laria, non solo diffondendo larea del terreno coperto dal fuoco, ma anche accendere tutto ciò che potrebbe trovarsi a pochi metri sopra di esso.
- Punto interessante sul ruolo dellespansione del vapore per respingere lossigeno. Ma nota che lacqua è più leggera dellaria (H2O = 18, miscela di O2 e N2 ~ 30) quindi sospetto che leffetto di raffreddamento, che ridurrà la velocità con cui laria fluisce verso lalto e verso lesterno (” succhiare ” nuovo ossigeno dal lato) è ancora molto importante, anche se ‘ serve in parte a raffreddare il carburante , e in parte per rallentare il tiraggio, cioè laspirazione di più ossigeno.
- Secondo le mie tabelle di vapore (aka ” Proprietà di H2O saturo “), a 100 ° C alla pressione atmosferica standard, lacqua è 1600 volte più densa del vapore. Questo rapporto dipende fortemente dalla temperatura e dalla pressione. A 120 ° C e 1,96 volte la pressione atmosferica standard, lacqua è 840 volte più densa del vapore.
- OK, immagino. Nelladdestramento di base dei vigili del fuoco, ricordo che indicavano i tempi 3000, ma potrebbe essere stato un grande numero casuale … Tuttavia ricordo una vetrina sperimentale, che ha mostrato che la dinamica effettiva era vera
Risposta
Lacqua, in generale, non aiuta a spegnere un incendio. Gli incendi tipici, tuttavia, possono essere attaccati con successo usando solo lacqua, in quanto può raffreddare il combustibile alla base del fuoco o generare una barriera al vapore tra lossigeno atmosferico e il combustibile caldo.
Lacqua può accelerare lidrocarburo liquido incendi disperdendo carburante.
Lacqua può generare miscele gassose esplosive se applicata ad alcuni incendi di carbone.
Lacqua può reagire con alcuni metalli e sostanze chimiche per accelerare direttamente lincendio.
Lacqua reagisce esotermicamente con il rivestimento dellelemento di combustibile nucleare in condizioni di incidente per generare idrogeno esplosivo.
Probabilmente lacqua calda e fredda non avrebbe importanza, poiché il calore latente della vaporizzazione dominerà il calore necessario per elevare lacqua fredda di una data temperatura a una temperatura più alta (sopra il punto di saturazione). Nel caso in cui leliminazione dellossigeno sia più importante del raffreddamento della sede del fuoco, lacqua calda potrebbe essere più efficace.