水はどのようにして消火しますか？火からの熱エネルギーは水に伝達されますが、それはどのように機能しますか？水はどのように酸素を奪い、燃焼を停止しますか？水の比熱はこれにどのように関連していますか？冷水の代わりに温水を使用する場合、それは違いはありますか？
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- 火を消すために、酸素を奪うことで蒸気が使われることがあります。
- そこにここにいくつかの良い答えがありますが、それらは互いに矛盾しています。回答者は、投稿をサポートするために公開された文献への参照を組み込むことができますか？
回答
火を持続させるには、燃料、酸素、熱の3つの要素が必要です。3つのうちの1つを取り除くと、火が消えます。水は熱を取り除きます。この「熱を取り除く」のほとんどは蒸発です-およそ540カロリー/グラムなので、20°Cから沸騰するまで水を得るのに必要な熱の7倍です（以前の回答の改訂で誤った値を指摘するために@Jasperに帽子の先端を付けます）。したがって、お湯を使用することは「 a冷却には少し効率的ではありませんが（追加された水の単位質量あたり）、思ったほど悪くはありません。そして、温水は（比較的）より多くの蒸気を生成し、それが実際に窒息剤としての役割を改善します（大気中の酸素を押しのけます）。
特定の種類の火では、水を使用してもうまく機能しません（または「まったく」 “）。これには、液体燃料による火災が含まれます。水の力によって燃料が空気中に分散する可能性があるため、火災が発生した場所で冷却が行われません（実際には、燃料の多くの液滴が爆発して炎になり、ベース）、化学火災（追加の反応を引き起こす可能性があります、またはコンポーネントを溶解することによって反応を加速する可能性があります）、および燃料が水と反応する火災-たとえば、特定の種類の金属火災（例：マグネシウムの削りくず、アルカリ金属、また、その使用に関連する他のリスクがある場合（たとえば、高電圧が存在する場合）、水を追加したくない場合もあります。
これが、多くの「汎用」消火器が「酸素を奪う」種類（泡、粉末）になる傾向がある理由です。
BeastRabanの回答に基づく後付け：水が蒸気、それは空気よりも軽く、通常の酸素/窒素混合物の原子質量は18対29ですが、一般に炎よりも低温であるため（ほとんどの蒸気は約100°Cになります）、速度が遅くなる可能性があります新鮮な空気が火の中に引き込まれているので、それは燃料の冷却剤（発生する発熱反応の速度を遅くする）であるだけでなく、酸素を押しのける（または少なくとも補充される速度。
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- @ KyleKanos-true;私はしませんでした'明示的に言う必要があるとは思いませんが、あなたがそれを持ち出したので、私はそれを含めました。私は、化学的になりすぎずに物理的な答えを与える側で誤りを犯そうとしていました。
- 1グラムあたり80カロリーは量ですに必要な熱氷を溶かします。水を蒸発させるのに必要な熱量は、1グラムあたり540カロリーです。液体の水の温度を20 ° Cから100 ° Cに上げるのに必要な熱量は、1グラムあたりさらに80カロリーです。
- '燃えているチップパンの火に水を注がないでください： youtube.com/watch?v= EYuQyup0A0M
- これは、消火不可能な化学物質の火災についてこれをリンクする良い機会です： pipeline.corante.com/archives/2008 / 02/26 / …
- もちろん、消火器に対する水の利点は1）それ'安価で一般的に入手可能であり、2）人々はまた酸素を必要とするため、'窒息の危険はありません間違ったこと（参照：ハロゲン自動消火器）。
回答
火を維持するには、それは真実です。酸素、燃料、熱の3つの要素が必要だということです。
ただし、消火器e水を使用することで、想像とは異なります。
実際、水はその位相を変えるためにエネルギーを「吸い込み」、熱係数を下げますが、本当の核心は水にあります膨張特性。
水は熱風よりも重いため、火の中に沈みます。ほとんどの作業が行われるのは火の根元です。
水は加熱されますが、当然のことながら、これはある程度の熱を消費しますが、何よりも重要なのは蒸気に変わることです。このプロセスのおかげで、水は300倍（またはおそらく3000倍？消防士時代のファクトイドを思い出せません）に膨張し、酸素を上向きに移動する「ブランケット」を実際に作成するのに役立ちます。火源。
電気火災や化学火災に対処する際に水を避けるべき理由は数多くあります：1。電気火災では、主な懸念事項は、近くに活線があり、水を使用すると実際に影響を受ける領域が増え、追加の犠牲者/問題が発生する可能性があることです。 2.化学火災では、多くの燃焼剤/促進剤が水（たとえば油）よりも軽いため、水を使用すると、可燃物を格納容器から酸素が豊富な環境に「対流」させることにより、実際に周囲が増加する可能性があります。 3.一部の化学薬品は、燃焼して蒸気に導入されると、エアロゾルの形で空中に浮遊する可能性がありますが、通常はそのようには燃焼しませんが、毒素などとしてそれ自体が危険な場合があります。
消火器としての水の主な用途は、他のどのプロパティよりも「&分離」する能力によるものです。
そこに今日使用されている消火および消火の他の/好ましい方法は、ヘロンガス、消火フォームなどです。それぞれが火の三角形の異なる（場合によっては2つ）側面を対象としています。
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- 室温での水蒸気として、'は3000倍に近いと思いますは室温で水蒸気よりも1200密度が低く、熱は分子をさらに分散させるのに役立つだけです…
- 液体火災の問題は' tではありません。その水だけで"影響を受ける領域が増える可能性があります"。燃焼する液体がその自己発火点を大幅に上回っている場合、水の蒸発により、可燃性液体がわずかに冷却されたエアロゾルに変換される可能性がありますが、空気と接触すると発火するのに十分な高温であり、地面の領域が広がるだけではありません。火に覆われているだけでなく、その数メートル以内にある可能性のあるものすべてに点火します。
- 酸素を押しのけるための蒸気膨張の役割についての興味深い点。ただし、水は空気よりも軽いため（H2O = 18、O2とN2の混合物〜30）、冷却効果により、空気の上昇と流出の速度が低下すると思われます（" "側面から新しい酸素を吸い込むことは、燃料を部分的に冷却するために'であっても、依然として非常に重要です。 、そして部分的にドラフトを遅くするために、それはより多くの酸素の引き込みです。
- 私の蒸気テーブルによると（別名"飽和H2Oの特性"）、100 ° C、標準大気圧では、水は蒸気の1600倍の密度です。この比率は、温度と圧力に強く依存します。 120 ° C、標準大気圧の1.96倍、水は蒸気の840倍の密度です。
- わかりました、私は推測します。基本的な消防士の訓練では、3000倍と述べていることを思い出しますが、それはランダムな大きな数字だったかもしれません…しかし、実際のダイナミクスが真実であることを示した実験的なショーケースを思い出します。
回答
一般的に、水は消火には役立ちません。ただし、通常の火災は、火の根元で燃料を冷却したり、大気中の酸素と高温の燃料の間に蒸気バリアを生成したりする可能性があるため、水だけを使用して攻撃することができます。
水は液体炭化水素を加速する可能性があります燃料を分散させることで火災を引き起こします。
一部の炭火に適用すると、水は爆発性のガス状混合物を生成する可能性があります。
水は一部の金属や化学物質と反応して、火災を直接加速する可能性があります。
水は事故条件下で核燃料要素の被覆と発熱反応して爆発性水素を生成します。
気化の潜熱が冷水を上昇させるのに必要な熱を支配するため、温水と冷水は関係ありません。与えられた温度からあるより高い温度（飽和点より上）への。火の座席を冷やすよりも酸素の除去が重要な場合は、お湯の方が効果的かもしれません。