Правда ли, что кипяток гасит огонь быстрее холодной воды?
Вода какой температуры быстрее устранит возгорание? Ответ на этот вопрос не так прост, как кажется на первый взгляд
Казалось бы, ответ на этот вопрос очевиден: холодная вода быстрее потушит пожар, ведь она сильнее остудит горящие предметы. Но на самом деле горячая вода более эффективна в тушении пожара, чем холодная. Это объясняется целым рядом факторов.
Прежде чем разобраться в этом вопросе, стоит вспомнить три главных фактора, поддерживающих горение — высокая температура, окислитель и топливо. Если убрать любой из этих факторов, то возгорание можно сильно замедлить или даже остановить. Самым эффективным считается удаление окислителя — кислорода. Сделать это можно, накрыв очаг возгорания плотным негорючим материалом, который ограничит доступ воздуха к пламени. В случае большой площади возгорания используют углекислотные огнетушители, которые позволяет вытеснить кислород из зоны возгорания углекислым газом и потушить огонь.
Вода тушит пожар, ограничивая сразу два фактора — высокую температуру и доступ к окислителю. Охлаждения горящих материалов в очаге происходит из-за того, что при нагревании вода начинает испаряться, тем самым понижая свою температуру. Кроме того, как только жидкая вода превращается в пар, она создает своего рода барьер между горящим топливом и кислородом воздуха.
Источник
Правда ли, что кипяток гасит огонь быстрее холодной воды?
Вода какой температуры быстрее устранит возгорание? Ответ на этот вопрос не так прост, как кажется на первый взгляд
Казалось бы, ответ на этот вопрос очевиден: холодная вода быстрее потушит пожар, ведь она сильнее остудит горящие предметы. Но на самом деле горячая вода более эффективна в тушении пожара, чем холодная. Это объясняется целым рядом факторов.
Прежде чем разобраться в этом вопросе, стоит вспомнить три главных фактора, поддерживающих горение — высокая температура, окислитель и топливо. Если убрать любой из этих факторов, то возгорание можно сильно замедлить или даже остановить. Самым эффективным считается удаление окислителя — кислорода. Сделать это можно, накрыв очаг возгорания плотным негорючим материалом, который ограничит доступ воздуха к пламени. В случае большой площади возгорания используют углекислотные огнетушители, которые позволяет вытеснить кислород из зоны возгорания углекислым газом и потушить огонь.
Вода тушит пожар, ограничивая сразу два фактора — высокую температуру и доступ к окислителю. Охлаждения горящих материалов в очаге происходит из-за того, что при нагревании вода начинает испаряться, тем самым понижая свою температуру. Кроме того, как только жидкая вода превращается в пар, она создает своего рода барьер между горящим топливом и кислородом воздуха.
Вода более эффективна, чем большинство других жидкостей при тушении пожаров, благодаря своим физическим свойствам — теплоемкости и скрытой теплоте испарения. Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества на один кельвин. У воды одна из самых высоких теплоемкостей среди жидкостей — вам потребуется 4,182 кДж, чтобы нагреть литр воды на 1 градус кельвина. Таким образом, большое количество тепла поглощается водой, которая повышает за счет этого свою температуру.
Однако эта тепловая энергия обеспечивает лишь часть охлаждающего эффекта. Удельная энергия, поглощаемая при переходе жидкой воды в пар, значительно выше 4,182 кДж/кг и дополнительно усиливает охлаждающий эффект. Как только вода достигает своей температуры кипения в 100°C, поглощаемое тепло начинает использоваться для фазового перехода, а не для нагрева.
Количество тепла, необходимое для разрыва всех связей и, таким образом, превращения жидкой воды в водяной пар, называется скрытой теплотой испарения. Для воды скрытая теплота испарения довольно высока и составляет около 2260 кДж/кг. Когда используется холодная вода, первое время она нагревается до температуры кипения. Горячей воде требуется меньше времени для испарения, поэтому она быстрее отнимает тепло у пламени и тушит его.
Источник
Какая вода лучше тушит пожар: ледяная или кипяток?
Учёные до сих пор не могут прийти к однозначному мнению: какой же всё-таки водой лучше тушить пожар — холодной или горячей. Здесь сразу же нужно отметить, что в реальной жизни огнеборцы в составе своих пожарных расчётов используют для тушении пожара ту воду, которая есть. А есть чаще всего холодная вода или комнатной температуры. Никто не будет специально хранить подогретую или охлаждённую воду, чтобы тушить ею пожар. Также нужно пояснить, что все системы пожаротушения в зданиях подключены к системе именно холодного водоснабжения, а не горячего. И поэтому всё описанное в этой статье имеет отношение только лишь к законам физики, а не к реальной жизни.
Ведь мы же с вами знаем, как законы физики исполняются на практике.
Итак для примера тушения пожара холодной водой возьмём ледяную воду при температуре плюс 1 °С. Такая хорошо охлаждённая вода отлично поглощает тепловую энергию пожара. Также будучи в жидком состоянии она хорошо пропитывает объекты горения, например древесные материалы. Они становятся сырыми и перестают гореть. Если на пожар вылить 1 литр (1 кг) такой студёной воды, то он до момента парообразования в прямом смысле заберёт у пожара 416 кДж (килоджоулей) тепловой энергии. Это связано с высокой теплоёмкостью воды, которая равна примерно 4,2 кДж/кг·град.
Соответственно если мы выливаем на пожар всё тот же 1 литр, но уже кипятка при температуре около 100 °С, то вода тут же начинает испаряться, и получается, что эти 416 кДж тепловой энергии остаются у пожара. Вода могла бы забрать эту энергию у неконтролируемого горения, но не может, потому что её уже хорошенько нагрели почти до кипения. И казалось бы, выбор в пользу холодной воды очевиден, но с точки зрения физики всё не так просто.
Физики утверждают, что в тушении пожара важно не только отобрать тепловую энергию у очага возгорания, но и прекратить доступ кислорода из воздуха. Не будет кислорода, не будет и горения. И поэтому когда вы выливаете студёную воду (например из проруби) на пожар, то доступ кислорода не прекращается сразу. Но всё меняется, когда вы берёте кипяток (наверное из бойлера) и тушите им пожар. Вы мгновенно получаете целое облако водяного пара, которое вытесняет весь воздух из пожара вместе с содержащимся в нём кислородом.
И не важно, сколько вы при этом забрали или не забрали тепловой энергии у огня, важно, что вы паром перекрыли доступ кислорода. Также нужно отметить, что вода не будет просто так брать и превращаться из жидкости в пар. Она попросит для этого перехода из жидкости в газ много тепловой энергии. И возьмёт она её у того же очага возгорания. Так, опытным путём было установлено, что для превращения в пар 1 кг воды при температуре плюс 100 °С требуется 2,3 мДж (мегаджоуля) энергии. А это, согласитесь, гораздо больше чем помянутые выше 0,416 мДж.
Так что сам процесс превращения в пар одного литра воды забирает у очага возгорания энергии гораздо больше, чем нагрев этой воды от плюс 1 до плюс 100 °С. А это значит, что тушить пожар кипятком гораздо быстрее и эффективнее. Другое дело, что холодная вода тоже превратится в самом очаге в кипяток, а затем возьмёт у него же тепловую энергию для парообразования и точно также перекроет доступ кислорода. Но кипяток с этой задачей справится куда результативнее и быстрее по времени.
Вот что говорит нам по этому вопросу физика. Но, ещё раз напомним, в реальной жизни кипятком пожар никто тушить не будет.
Источник
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Во время пожара вы вряд ли будете думать о том, какой температуры воду нужно взять для более эффективного тушения. Но на самом деле этот параметр сильно влияет на время, которое вам понадобится для устранения возгорания.
Вот рассуждения на этот счет.
Казалось бы, ответ на этот вопрос очевиден: холодная вода быстрее потушит пожар, ведь она сильнее остудит горящие предметы. Но на самом деле горячая вода более эффективна в тушении пожара, чем холодная. Это объясняется целым рядом факторов.
Прежде чем разобраться в этом вопросе, стоит вспомнить три главных фактора, поддерживающих горение — высокая температура, окислитель и топливо. Если убрать любой из этих факторов, то возгорание можно сильно замедлить или даже остановить. Самым эффективным считается удаление окислителя — кислорода. Сделать это можно, накрыв очаг возгорания плотным негорючим материалом, который ограничит доступ воздуха к пламени. В случае большой площади возгорания используют углекислотные огнетушители, которые позволяет вытеснить кислород из зоны возгорания углекислым газом и потушить огонь.
Вода тушит пожар, ограничивая сразу два фактора — высокую температуру и доступ к окислителю. Охлаждения горящих материалов в очаге происходит из-за того, что при нагревании вода начинает испаряться, тем самым понижая свою температуру. Кроме того, как только жидкая вода превращается в пар, она создает своего рода барьер между горящим топливом и кислородом воздуха.
Вода более эффективна, чем большинство других жидкостей при тушении пожаров, благодаря своим физическим свойствам — теплоемкости и скрытой теплоте испарения. Теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества на один кельвин. У воды одна из самых высоких теплоемкостей среди жидкостей — вам потребуется 4,182 кДж, чтобы нагреть литр воды на 1 градус кельвина. Таким образом, большое количество тепла поглощается водой, которая повышает за счет этого свою температуру.
Однако эта тепловая энергия обеспечивает лишь часть охлаждающего эффекта. Удельная энергия, поглощаемая при переходе жидкой воды в пар, значительно выше 4,182 кДж/кг и дополнительно усиливает охлаждающий эффект. Как только вода достигает своей температуры кипения в 100°C, поглощаемое тепло начинает использоваться для фазового перехода, а не для нагрева.
Количество тепла, необходимое для разрыва всех связей и, таким образом, превращения жидкой воды в водяной пар, называется скрытой теплотой испарения. Для воды скрытая теплота испарения довольно высока и составляет около 2260 кДж/кг. Когда используется холодная вода, первое время она нагревается до температуры кипения. Горячей воде требуется меньше времени для испарения, поэтому она быстрее отнимает тепло у пламени и тушит его.
Источник
