Ζεστό νερό εναντίον κρύου νερού:Ποιο σβήνει πιο γρήγορα τη φωτιά;

Το ζεστό νερό σβήνει τη φωτιά πιο γρήγορα, καθώς η θερμότητα που πρέπει να απορροφηθεί για να μετατραπεί το ζεστό νερό σε ατμό είναι πολύ μεγαλύτερη από τη θερμότητα που απορροφάται για να φτάσει το κρύο νερό στους 100°c.

«Φαίνεται ότι ξεκίνησε μια φωτιά έξω!! Γρήγορα, φέρε μου λίγο νερό!» φώναξε ο Τσάρλι.

«Ζεστό ή κρύο, κύριε;» ρώτησε τον υπηρέτη.

«Δεν έχει σημασία. Πάρε λίγο νερό!» Ο Τσάρλι απάντησε.

Στη «καύσωνα» της στιγμής, είναι εύκολο να το ξεχάσεις, αλλά η θερμοκρασία του νερού έχει ουσιαστική σημασία, καθώς επηρεάζει την αποτελεσματικότητα του νερού στην κατάσβεση πυρκαγιάς.

Είναι μια κοινή παρανόηση ότι ο ψεκασμός με κρύο νερό σε μια φωτιά θα βοηθήσει να σβήσει πιο γρήγορα, αλλά στην πραγματικότητα, το ζεστό νερό είναι πιο αποτελεσματικό στο σβήσιμο της φωτιάς από το κρύο νερό ή το νερό που είναι σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής θερμοχωρητικότητας και της υψηλής λανθάνουσας θερμότητας της εξάτμισης του νερού. Πριν μπούμε σε αυτές τις λεπτομέρειες, ας καλύψουμε τα βασικά:πώς βοηθάει το νερό να σβήσει μια φωτιά εξαρχής;

Ζεστό ή κρύο νερό για να σβήσετε μια φωτιά;

Πώς το νερό σβήνει τη φωτιά;

Η φωτιά είναι ένας διάβολος με τρία κεφάλια. Κόψτε οποιοδήποτε από αυτά και θα το σκοτώσετε αποτελεσματικά. Αυτές οι τρεις κεφαλές είναι θερμότητα, καύσιμο και οξειδωτικός παράγοντας, αν και μερικές φορές είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη μια τέταρτη κεφαλή (αλυσιδωτή αντίδραση). Η εφαρμογή θερμότητας σε οποιοδήποτε καύσιμο με την παρουσία ενός οξειδωτικού παράγοντα είναι αυτό που προκαλεί μια φωτιά. Μόλις ξεκινήσει μια πυρκαγιά, καίγεται αυτόματα μέσω όλων των διαθέσιμων καυσίμων. αυτή η αυτοματοποιημένη και αέναη διάδοση των αντιδράσεων ονομάζεται αλυσιδωτή αντίδραση .

Η θερμότητα, το καύσιμο και ένας οξειδωτικός παράγοντας σχηματίζουν συλλογικά το τρίγωνο πυρκαγιάς powerfyl.

Η αφαίρεση οποιουδήποτε από τα προαναφερθέντα στοιχεία μιας πυρκαγιάς είναι αρκετά δύσκολη. Ξεκινώντας με το πρώτο στοιχείο, η απομάκρυνση της θερμότητας απαιτεί τη χρήση οποιουδήποτε υλικού που απορροφά θερμότητα, το οποίο θα μειώσει τη διαθέσιμη θερμότητα για τη διατήρηση της αλυσιδωτής αντίδρασης. Στη συνέχεια, καύσιμο είναι οτιδήποτε πιάνει φωτιά.

Ωστόσο, η αφαίρεση του καυσίμου δεν σβήνει αμέσως μια φωτιά, αλλά περιορίζει την περαιτέρω διασπορά της. Τέλος, η φωτιά χρειάζεται οξυγόνο για να αναπνεύσει και να συνεχίσει την επίθεσή της. Χωρίς σταθερή παροχή οξυγόνου, μια φωτιά αρχίζει να σιγοβράζει και τελικά πεθαίνει.

Το νερό σβήνει μια φωτιά κόβοντας ταυτόχρονα δύο από τις κεφαλές της - τη θερμότητα και τον οξειδωτικό παράγοντα. Μετά τον ψεκασμό, το νερό έχει πρώτα δροσερό αποτέλεσμα στη φωτιά. Αυτή η ψύξη συμβαίνει λόγω της θερμότητας που απορροφάται από το υγρό νερό για να μετατραπεί σε ατμό (περισσότερα για αυτό αργότερα). Επίσης, μόλις το υγρό νερό μετατραπεί σε ατμό, δημιουργεί ένα φράγμα μεταξύ του καυσίμου που καίγεται και του ατμοσφαιρικού οξυγόνου.

Έτσι, διακόπτεται η παροχή ενός οξειδωτικού παράγοντα. Έτσι ακριβώς λειτουργεί ένας πυροσβεστήρας. Όταν κάποιος απελευθερώνει CO2 υπό πίεση από έναν πυροσβεστήρα, το σύννεφο CO2 που προκύπτει διακόπτει την παροχή οξυγόνου στη φωτιά, προκαλώντας τελικά τον θάνατό της.

Γιατί το ζεστό νερό είναι καλύτερο από το κρύο;

Το νερό είναι πιο αποτελεσματικό από τα περισσότερα άλλα υγρά στην κατάσβεση πυρκαγιών λόγω των χημικών του ιδιοτήτων, ιδιαίτερα της θερμικής του ικανότητας και της λανθάνουσας θερμότητας εξάτμισης. Η θερμοχωρητικότητα είναι η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία κατά ένα Kelvin. Το νερό έχει μία από τις υψηλότερες ειδικές θερμότητες μεταξύ άλλων φυσικών ουσιών.

Θα χρειαστείτε περίπου 4,182 KJ/kg για να αυξήσετε τη θερμοκρασία του νερού κατά 1 Kelvin. Έτσι, μεγάλη ποσότητα θερμότητας απορροφάται από το νερό όταν ψεκάζεται στη φωτιά για να αυξήσει τη θερμοκρασία του.

Ωστόσο, η θερμότητα που απορροφάται για την αύξηση της θερμοκρασίας παρέχει μόνο μέρος του αποτελέσματος ψύξης.

Η θερμότητα που απορροφάται όταν το υγρό νερό μετατρέπεται σε ατμό είναι πολύ μεγαλύτερη από 4,182 KJ/kg και ενισχύει περαιτέρω το αποτέλεσμα ψύξης. Μόλις επιτευχθεί το σημείο βρασμού του νερού (100°c), η θερμότητα που απορροφάται δεν χρησιμοποιείται πλέον για την αύξηση της θερμοκρασίας, αλλά για τη διάσπαση των δεσμών μεταξύ των μορίων του νερού.

Η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για να σπάσει όλους τους δεσμούς και έτσι να μετατραπεί το υγρό νερό σε υδρατμό ονομάζεται λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης . Για το νερό, η λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης είναι αρκετά υψηλή, περίπου στα 2.260 kJ/kg.

Μεγάλη ποσότητα θερμότητας απορροφάται κατά τη μετατροπή του υγρού νερού σε υδρατμούς. (Φωτογραφία :Fouad A. Saad/Shutterstock)

Όταν χρησιμοποιείται κρύο νερό, αφιερώνεται πρώτα χρόνος για να φτάσει το κρύο νερό στο σημείο βρασμού. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία του ζεστού νερού είναι ήδη κοντά στο σημείο βρασμού του, απαιτείται λιγότερος χρόνος για να φτάσει τους 100°C. Έτσι, η υψηλή λανθάνουσα θερμότητα της εξάτμισης του νερού μπαίνει νωρίτερα για το ζεστό νερό από ότι για το κρύο, επομένως η θερμότητα απορροφάται με ταχύτερο ρυθμό από το ζεστό νερό. Επίσης, μια ταχύτερη μετατροπή σε ατμό σημαίνει ταχύτερη δημιουργία φραγμού μεταξύ του καυσίμου που καίγεται και του οξυγόνου.

Αυτός ο συνδυασμός υψηλότερης απορρόφησης θερμότητας κατά τη μετατροπή σε ατμό και ταχύτερης εγκατάστασης φραγμού βοηθά το ζεστό νερό να σβήσει μια φωτιά πιο γρήγορα από το κρύο νερό.

Τελικές λέξεις

Το ζεστό νερό μπορεί επιστημονικά να φαίνεται πιο αποτελεσματικό στην κατάσβεση μιας φωτιάς, αλλά πιθανώς αναρωτιέστε πόσο περισσότερο αποτελεσματικό είναι το ζεστό νερό από το κρύο ή το κανονικό νερό. Ειλικρινά, η διαφορά μπορεί να είναι πολύ μικρή για να ληφθεί υπόψη, ιδιαίτερα στην πρακτική στιγμή που χρειάζεται να σβήσετε μια φωτιά. Ωστόσο, την επόμενη φορά που θα δείτε μια κατά λάθος φωτιά και θα έχετε ζεστό νερό στη διάθεσή σας, θα μπορείτε να πετάξετε με σιγουριά το νερό που σχεδόν βράζει στις φλόγες.

Ωστόσο, πρέπει να είστε προσεκτικοί όταν χρησιμοποιείτε νερό για να σβήσετε ηλεκτρικές και χημικές πυρκαγιές. Το νερό είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού και μπορεί να βοηθήσει στην περαιτέρω εξάπλωση τέτοιων πυρκαγιών, αντί να τις σβήσει. Οι χημικές πυρκαγιές, από την άλλη πλευρά, μπορεί να περιέχουν χημικές ουσίες που είναι λιγότερο πυκνές από τον ατμό και έτσι θα επιπλέουν πάνω από το φράγμα και θα συνεχίσουν να εξάγουν οξυγόνο από το περιβάλλον.