Какая вода лучше тушит огонь?

IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Какая вода лучше тушит огонь?

Дрянов К.С. 1
1МБОУ "Гимназия № 1" г. Усолье-Сибирское Иркутской области
Брагина Ю.Ю. 1
1МБОУ "Гимназия № 1" г. Усолье-Сибирское Иркутской области
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение.

Веществ более эффективных для тушения огня по сравнению с водой в настоящее время не мало, но люди предпочитают использовать воду. Почему? Ответ напрашивается сам собой, потому что она доступна, дёшева и восстанавливаема. Эти 3 качества в основном и обеспечивают ее большую востребованность при тушении пожаров по сравнению даже с более эффективными средствами тушения.

Это пока основное, почему человечество до сих пор продолжает использовать воду для тушения.

Что-же происходит, когда Мы заливаем огонь водой?

Из-за того, что вода - жидкое вещество, она прекрасно попадает в небольшие щели, является удобной для тушения, она хорошо охлаждает поверхности и делает топливо сырым и малопригодным к горению, чего не сделает песок, если тушить огонь песком или просто, если к примеру, огонь накрыть одеялом. Однако масло и горюче-смазочные материалы водой потушить тоже сложно, потому что они легче воды и всплывают на поверхность.

При тушении пламени водой образуется пар. У воды очень низкая плотность пара. Этот пар закрывает доступ кислорода к месту горения, тем самым останавливая горение.

Вода имеет очень большую теплоемкость. Попадая в зону горения,вода отбирает часть тепла у пламени.

Вода – вещество особенное, обладающее уникальными свойствами, среди которых

- Самая высокая среди жидкостей теплоемкость т.е. для нагревания воды до температуры кипения требуется больше всего энергии, которую вода забирает у огня.Но самое интересное, что теплоемкость воды снижается при температуре от 0 до 37 градусов, и снова растет при дальнейшем нагревании.

- Высокая скрытая теплота парообразования т.е. для превращения воды в пар требуется очень много энергии, которую вода также забирает у пламени.

- У воды очень низкая плотность пара. Этот пар закрывает доступ кислороду к месту горения, тем самым останавливая горение.

Именно благодаря этим свойствам, вода является одним из лучших средств для борьбы с огнем.

Обычно огонь тушат холодной водой. Я узнал, что горячая вода быстрее гасит огонь.

Цель работы:

Выявить причину, по которой горячая вода лучше тушит огонь.

Задачи работы:

1. Собрать и проанализировать информацию о том, почему горячая вода быстрее тушит огонь.

2. Провести эксперимент.

3. Обобщить собранную информацию и сделать выводы.

Актуальность:

Раскрыть дополнительные свойства воды, расширяя тем самым кругозор знаний о воде.

Новизна

Изучение экспериментальным путем одного из уникальных свойств горячей воды.

Гипотеза исследования:

Я предположил, что горячая вода гасит огонь быстрее, чем холодная, потому что при нагревании воды происходит испарение из нее кислорода, растворенного в воде. В горячей воде кислорода меньше, чем в холодной. Вода без кислорода, который способствует горению, быстрее потушит огонь. Тогда возникает предположение, что остуженная вода также быстро погасит огонь, как и горячая.

Глава 1. Изучение свойств горячей и холодной воды.

Я задал себе вопрос, что я знаю о тушении огня водой?

Вода и огонь являются абсолютно несовместимыми между собой вещами. Поскольку вода не может гореть, она является естественным огнетушителем. Какой же водой лучше тушить пламя – холодной или горячей?

Из источников я узнал - почему горячая вода тушит огонь быстрее, чем холодная:

Можно назвать следующие причины:

Холодная вода не успевает нагреться и образует мало пара, а горячая вода сразу окутывает источник горения паром, делает влажным горючий материал, изолирует его от открытого огня, что препятствует поддержанию процесса горения. Этот пар закрывает доступ кислорода к месту горения, тем самым останавливая горение. При испарении 1 литра воды образуется около 2000 литров пара.

У воды низкая температура кипения – 100 градусов по Цельсию. Температура горения дерева равняется примерно 800-1000 градусов по Цельсию. При этом горячая вода еще и охлаждает источник горения.

Переход кипятка в водяной пар требует в пять раз большей энергии, чем нагревание холодной воды до температуры парообразования. Кипяток забирает эту энергию у огня.

Возникает закономерный вопрос: почему бы пожарным не тушить огонь с использованием кипятка? К сожалению, это невозможно.
Современные пожарные насосы приспособлены для закачивания исключительно холодной водой, если заменить ее кипятком, под поршнем вместо разреженного газа окажется насыщенный пар под давлением 1 атмосферу, и вода перестанет подниматься.

Глава 2. Эксперимент.

Исходные данные:

- Папа развел 3 примерно одинаковых костра.

- Мы тушили огонь холодной, остуженной и кипящей водой равного объема (1 стакан) (Приложение 1).

В результате проведения эксперимента Мы увидели:

При тушении огня холодной водой появился пар и огонь почти погас, но, к сожалению, холодная вода не затушила огонь полностью, потому что холодной воды требуется гораздо больше (Приложение 2).

Остуженная вода тоже не потушила огонь полностью. Образовалось такое же количество пара, как и при тушении холодной водой (Приложение 3).

Кипяток выполнил свое дело - образовались клубы пара, и он потушил костер полностью (Приложение 4).

Заключение

Из проделанного эксперимента стало ясно:

Холодная и остуженная вода тушит огонь, но ее нужно значительно больше, чем горячей.

Мое предположение оказалось неверным. Либо вода при остужении опять насыщается кислородом, либо количество кислорода в воде не влияет на тушение огня.

Для тушения огня горячей воды требуется меньше, чем холодной или остуженной, потому что водяной пар образуется в ней быстрее, и он обволакивает горящий предмет. Соответственно быстрее предотвращается поступление кислорода в зону горения.

Когда капли холодной воды пролетают сквозь огонь, они не успевают даже нагреться до температуры кипения, поэтому дают мало пара. Затем часть капель падает на горящий предмет, нагревается, испаряется и дает дополнительное количество пара. Но, большая часть капель падает на землю, и там очень медленно нагревается. Эта вода пропадает зря и не тушит огонь, то есть вода не используется полностью.

Почему же тогда огонь тушат холодной водой? Все объясняется просто - холодная вода более доступна, чем горячая. Огонь нужно погасить как можно быстрее и горячая вода не всегда есть под рукой.

Список использованных источников информации:

http://allforchildren.ru/why/why114.php

http://class-fizika.ru/p27.html

http://fb.ru/article/399074/pochemu-voda-tushit-ogon-s-tochki-zreniya-nauki

http://luchata.ru/pochemu-voda-tushit-ogon/

https://maxxbay.livejournal.com/8989294.html

https://niggaslife.ru/vse-stati/pochemu-voda-tushit-ogon.html

https://otvet.mail.ru/question/51638482

https://pikabu.ru/story/pochemu_voda_tushit_ogon_915748

https://povodu.ru/dom-i-by-t/pochemu-voda-tushit-ogon/

https://studme.org/305134/matematika_himiya_fizik/pochemu_voda_gasit_ogon

https://touch.otvet.mail.ru/question/82954632

https://www.youtube.com/watch?v=GvxJoME1t9I

Приложение 1

Разведение костров и подготовка холодной, остуженной и кипящей водой равного объёма (1 стакан).

Приложение 2

Тушение огня холодной водой.

Приложение 3

Тушение огня остуженной водой.

Приложение 4

Тушение огня кипятком и конечный результат.

Просмотров работы: 24