¿Cómo extingue el agua el fuego? La energía térmica del fuego se transfiere al agua, ¿no es así como funciona? ¿Cómo priva el agua de oxígeno y detiene la combustión? ¿Cómo se conecta el calor específico del agua con esto? Si usamos agua caliente en lugar de agua fría, ¿hay alguna diferencia?
Respuestas
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Floris
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Para mantener un fuego, se necesitan tres factores: combustible, oxígeno y calor. Quita uno de los tres y el fuego se apaga. El agua elimina el calor. La mayor parte de este "quitar el calor" es la evaporación - aproximadamente 540 calorías / gramo, por lo que 7 veces más calor del que se necesita para llevar el agua de 20°C a ebullición (con una punta del sombrero a @Jasper por señalar un valor erróneo en la anterior revisión de la respuesta). Así que usar agua caliente es "un poco" menos eficiente para enfriar (por unidad de masa de agua añadida), pero no tan malo como se podría pensar. Y el agua caliente creará (relativamente) más vapor que mejorará su papel como asfixiante (alejando el oxígeno atmosférico).
En ciertos tipos de fuego, el uso de agua no funcionará bien (o "en absoluto"). Esto incluye los incendios con combustible líquido - la fuerza del agua puede dispersar el combustible en el aire y por lo tanto el enfriamiento no ocurre donde ocurre el fuego (en realidad esto puede empeorar las cosas, ya que muchas gotitas de combustible pueden ahora estallar en llamas lejos de la base), los incendios químicos (puede causar reacciones adicionales, o simplemente acelerar la reacción disolviendo los componentes), y los incendios en los que el combustible reaccionaría con el agua - por ejemplo ciertos tipos de incendios de metales (por ejemplo, virutas de magnesio, metales alcalinos, y similares). Tampoco se quiere añadir agua cuando hay otros riesgos relacionados con su uso (por ejemplo, la presencia de altos voltajes).
Por eso muchos extintores "de uso general" tienden a ser del tipo "privado de oxígeno" - espuma, polvo.
Pensamiento posterior basado en la respuesta de BeastRaban: cuando el agua se convierte en vapor, es más ligera que el aire, con una masa atómica de 18 vs 29 para la mezcla habitual de oxígeno y nitrógeno - pero al ser generalmente más fría que una llama (la mayor parte del vapor estará alrededor de 100°C), puede disminuir la velocidad con la que el aire fresco es atraído hacia el fuego. Como tal, no sólo es un refrigerante del combustible (que ralentiza la velocidad de la reacción exotérmica que tiene lugar), sino también un asfixiante, que aleja el oxígeno (o al menos ralentiza la velocidad a la que se está reponiendo).
BeastRaban
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543
Para sostener el fuego, es cierto que se necesita el trifactor de oxígeno, combustible y calor.
Sin embargo, la extinción del fuego a través del uso del agua, es diferente de lo que se podría pensar.
De hecho, el agua "chupa" energía para cambiar de fase, y así reduce el factor de calor, pero el verdadero punto crucial está en las propiedades de expansión del agua.
El agua es más pesada que el aire caliente, y como tal se hunde en el fuego. Es en la base del fuego donde se hace la mayor parte del trabajo.
El agua se calienta, concedido, esto toma algo de calor, pero lo más importante de todo, se convierte en vapor. Por la virtud de este proceso el agua se expande en un factor de 300 (o tal vez 3000? No puedo recordar ese dato de mis días de bombero), y sirve para crear realmente una "manta" que se mueve hacia arriba y que separa el oxígeno de la fuente de fuego.
Las razones por las que hay que evitar el agua cuando se trata de incendios eléctricos o químicos son numerosas: 1. En los incendios eléctricos, la principal preocupación es que haya cables con corriente en las cercanías, y el uso de agua podría en realidad aumentar la zona afectada, y crear víctimas/problemas adicionales. 2. En los incendios químicos, muchos agentes/aceleradores de la combustión son más ligeros que el agua (por ejemplo, los aceites), por lo que el uso de agua podría en realidad aumentar el perímetro al "convocar" a los productos inflamables fuera de la contención y en un entorno rico en oxígeno. 3. Algunos agentes químicos, cuando se queman y se introducen en vapor pueden llegar a ser transportados por el aire en forma de aerosol, mientras que éstos normalmente no se queman como tales, pueden ser peligrosos por sí mismos como toxinas, etc.
En resumen, el uso principal del agua como extintor de incendios se debe a su capacidad de "inflar y separar" más que cualquier otra propiedad que tengan.
Hay otros métodos preferibles de lucha contra el fuego y de extinción, que se utilizan hoy en día, gas Helón, espumas extintoras, etc. Cada uno tiene como objetivo un aspecto diferente (a veces incluso 2) del triángulo de fuego.
user22620
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El agua, en general, no ayuda a extinguir un incendio. Sin embargo, los incendios típicos pueden ser atacados con éxito utilizando sólo agua, ya que puede enfriar el combustible en la base del fuego o generar una barrera de vapor entre el oxígeno atmosférico y el combustible caliente.
El agua puede acelerar los incendios de hidrocarburos líquidos dispersando el combustible.
El agua puede generar mezclas gaseosas explosivas cuando se aplica a algunos incendios de carbón.
El agua puede reaccionar con algunos metales y productos químicos para acelerar directamente el fuego.
El agua reacciona exotérmicamente con el revestimiento de elementos de combustible nuclear en condiciones de accidente para generar hidrógeno explosivo.
El agua caliente frente al frío probablemente no importaría, ya que el calor latente de la vaporización dominará el calor necesario para elevar el agua fría de una temperatura dada a alguna temperatura más alta (por encima del punto de saturación). En el caso de que la eliminación de oxígeno sea más importante que el enfriamiento del asiento del fuego, el agua caliente podría ser más eficaz.
