W jaki sposób woda pomaga ugasić ogień?

Aby podtrzymać pożar, potrzebujesz trzech czynników: paliwa, tlenu i ciepła. Zabierz jeden z nich, a ogień zgaśnie. Woda usuwa ciepło. Większość tego„ usuwania ciepła ”to parowanie – około 540 kalorii / gram, czyli 7 razy więcej ciepła niż potrzeba, aby podgrzać wodę z 20 ° C do wrzenia (z czubkiem kapelusza skierowanym do @Jaspera za wskazanie błędnej wartości we wcześniejszej wersji odpowiedzi). Zatem używanie gorącej wody jest „ za nieco „mniej wydajne w chłodzeniu (na jednostkę masy dodanej wody), ale nie tak źle, jak mogłoby się wydawać. A ciepła woda wytworzy (względnie) więcej pary, co w rzeczywistości poprawi jej rolę środka duszącego (wypychającego tlen atmosferyczny).

W niektórych rodzajach pożarów używanie wody nie będzie działać dobrze (lub „w ogóle”). ”). Obejmuje to pożary z paliwem płynnym – siła wody może rozproszyć paliwo w powietrzu, a zatem chłodzenie nie następuje w miejscu pożaru (w rzeczywistości może to pogorszyć sytuację, ponieważ wiele kropel paliwa może teraz wybuchnąć płomieniem z dala od baza), pożary chemiczne (można wywołać dodatkowe reakcje lub po prostu przyspieszyć reakcję rozpuszczając składniki) oraz pożary, w których paliwo reagowałoby z wodą – na przykład niektóre rodzaje pożarów metali (np. wióry magnezu, metale alkaliczne, i tym podobne). Nie chcesz również dodawać wody, gdy istnieje inne ryzyko związane z jej użyciem (na przykład występuje wysokie napięcie).

To dlatego wiele gaśnic „ogólnego przeznaczenia” ma tendencję do „pozbawienia tlenu” – piany, proszku.

Po namyśle w oparciu o odpowiedź BeastRabana: kiedy woda staje się oparów, jest lżejszy od powietrza, ma masę atomową 18 vs 29 dla zwykłej mieszanki tlenu i azotu – ale będąc generalnie chłodniejszy niż płomień (większość oparów ma około 100 ° C), może spowolnić tempo, z jakim do ognia zasysane jest świeże powietrze, które jest nie tylko chłodziwem paliwa (spowalniającym tempo reakcji egzotermicznej), ale także duszącym, wypychającym tlen (lub przynajmniej spowalniającym tempo, w jakim jest uzupełniane).

Komentarze

• @KyleKanos – prawda; nie ' nie sądzę, że trzeba było mówić wyraźnie, ale odkąd o tym wspomniałeś, włączyłem to. Próbowałem się pomylić, udzielając odpowiedzi na temat fizyki bez zbytniej chemii.
• 80 kalorii na gram to ilość wymagane ciepło stopić lód. Ilość ciepła potrzebna do odparowania wody wynosi 540 kalorii na gram. Ilość ciepła wymagana do podniesienia temperatury wody w stanie ciekłym z 20 ° C do 100 ° C to kolejne 80 kalorii na gram.
• Nie ' nigdy nie wlewaj wody do płonącej patelni z frytkami: youtube.com/watch?v= EYuQyup0A0M
• To prawdopodobnie dobry moment, aby powiązać to z tematem niemożliwych do ugaszenia pożarów chemicznych: pipeline.corante.com/archives/2008 / 02/26 / …
• Oczywiście przewaga wody nad substancjami duszącymi to 1) to ' jest tani i powszechnie dostępny oraz 2) ponieważ ludzie również potrzebują tlenu, ' nie ma niebezpieczeństwa uduszenia zła rzecz (patrz: Halogenowe automatyczne gaśnice pokojowe).

Aby podtrzymać pożar, to prawda że potrzebujesz trójczynnikowego tlenu, paliwa i ciepła.

Jednak jodła gasząca e poprzez użycie wody jest inaczej niż by się wydawało.

Rzeczywiście, woda „wysysa” energię, aby zmienić swoją fazę, a tym samym zmniejsza współczynnik ciepła, ale prawdziwy sedno leży w wodzie właściwości rozszerzalności.

Woda jest cięższa od gorącego powietrza i jako taka tonie w ogniu. To właśnie u podstawy ognia wykonuje się większość pracy.

Woda jest podgrzewana, co prawda, pochłania trochę ciepła, ale co najważniejsze zamienia się w parę. dzięki temu procesowi woda rozszerza się 300-krotnie (a może 3000? Nie pamiętam tego faktoidu z czasów moich strażaków) i służy do tworzenia poruszającego się w górę „koca”, który oddziela tlen od źródło ognia.

Istnieje wiele powodów, dla których należy unikać wody podczas gaszenia pożarów elektrycznych lub chemicznych: 1.W przypadku pożarów elektrycznych głównym problemem jest to, że w pobliżu znajdują się przewody pod napięciem, a użycie wody może w rzeczywistości zwiększyć dotknięty obszar i stworzyć dodatkowe ofiary / problemy. 2. W pożarach chemicznych wiele środków spalających / przyspieszaczy jest lżejszych od wody (na przykład oleje), dlatego użycie wody może w rzeczywistości zwiększyć obwód poprzez „konwekcję” łatwopalnych materiałów poza zamknięcie do środowiska bogatego w tlen. 3. Niektóre środki chemiczne po spaleniu i wprowadzeniu do oparów mogą unosić się w powietrzu w postaci aerozolu, podczas gdy te zwykle nie palą się jako takie, same mogą być niebezpieczne jako toksyny itp.

Podsumowując do góry nogami – głównym zastosowaniem wody jako gaśnicy jest ich zdolność do „nadmuchiwania & oddzielenia” bardziej niż jakakolwiek inna własność.

Jest są inne / preferowane metody gaszenia i gaszenia pożarów, które są obecnie używane, gaz Helon, pianki gaśnicze itp., każda z nich ma na celu inny (czasami nawet 2) aspekt trójkąta pożarowego.

Komentarze

• Wydaje mi się, że ' jest bliżej czasów 3000, ponieważ para wodna w temperaturze pokojowej jest 1200 mniej gęsty niż woda w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej, a ciepło będzie służyć tylko do dalszego rozpraszania cząsteczek …
• Problem z pożarami cieczy nie jest ' t po prostu woda może ” zwiększyć dotknięty obszar „. Jeśli płonąca ciecz jest znacznie powyżej swojego punktu samozapłonu, parowanie wody może przekształcić łatwopalną ciecz w aerozol, który został lekko schłodzony, ale nadal jest wystarczająco gorący, aby zapalić się w kontakcie z powietrzem, nie tylko rozprzestrzeniając powierzchnię ziemi pokryte ogniem, ale także zapalając wszystko, co może znajdować się w promieniu kilku metrów nad nim.
• Ciekawa uwaga dotycząca roli rozszerzania się pary w wypychaniu tlenu. Ale pamiętaj, że woda jest lżejsza od powietrza (H2O = 18, mieszanina O2 i N2 ~ 30), więc podejrzewam, że efekt chłodzenia, który zmniejszy szybkość, z jaką powietrze przepływa w górę i w dół (” zasysanie ” nowego tlenu z boku) jest nadal bardzo ważne – nawet jeśli ' służy częściowo do schłodzenia paliwa i częściowo w celu spowolnienia przeciągu, czyli zassania większej ilości tlenu.
• Zgodnie z moimi tabelami pary (aka ” Właściwości nasyconej H2O „), przy 100 ° C przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym woda jest 1600 razy gęstsza niż para. Ten stosunek zależy silnie od temperatury i ciśnienia. W 120 ° C przy 1,96 razy standardowym ciśnieniu atmosferycznym woda jest 840 razy gęstsza od pary.
• OK, to chyba ma sens. Pamiętam, że podczas podstawowego szkolenia strażaków podawali razy 3000, ale mogła to być po prostu losowa duża liczba … Jednak przypominam sobie eksperymentalną prezentację, która pokazała rzeczywistą dynamikę jako prawdziwą

Ogólnie woda nie pomaga w gaszeniu pożaru. Typowe pożary można jednak skutecznie zwalczać przy użyciu samej wody, ponieważ może ona schłodzić paliwo u podstawy ognia lub wytworzyć barierę parową między tlenem atmosferycznym a gorącym paliwem.

Woda może przyspieszyć płynny węglowodór pożary poprzez rozpraszanie paliwa.

Woda może wytwarzać wybuchowe mieszaniny gazowe po zastosowaniu do niektórych pożarów węgla drzewnego.

Woda może reagować z niektórymi metalami i chemikaliami, aby bezpośrednio przyspieszyć pożar.

Woda reaguje egzotermicznie z płaszczem jądrowego elementu paliwowego w warunkach wypadku, wytwarzając wybuchowy wodór.

Ciepła woda i zimno prawdopodobnie nie miałyby znaczenia, ponieważ utajone ciepło parowania zdominuje ciepło niezbędne do podniesienia zimnej wody danej temperatury do jakiejś wyższej temperatury (powyżej punktu nasycenia). W przypadku, gdy usuwanie tlenu jest ważniejsze niż chłodzenie ogniska, gorąca woda może być skuteczniejsza.