Номер 515, страница 69 - гдз по физике 7 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Давление твёрдых тел, жидкостей и газов. Архимедова сила. Плавание тел. Плавание судов. Воздухоплавание - номер 515, страница 69.

Условие.

515. Почему нельзя тушить горящий керосин водой?

Решение.

Тушить горящий керосин водой категорически запрещено, так как это не только неэффективно, но и чрезвычайно опасно. Это связано с фундаментальными физическими различиями между керосином и водой. Существует три основные причины, почему вода усугубляет пожар вместо того, чтобы его гасить.

Первая причина — разница в плотности. Керосин является нефтепродуктом и имеет плотность меньше, чем у воды. Плотность керосина составляет примерно $ \rho_{керосина} \approx 780-810 \frac{кг}{м^3} $, в то время как плотность воды — $ \rho_{воды} \approx 1000 \frac{кг}{м^3} $. Из-за этого, когда воду льют на горящий керосин, она, будучи тяжелее, опускается на дно, под слой горящего вещества. Керосин же продолжает плавать на поверхности воды, сохраняя контакт с кислородом и продолжая гореть. Таким образом, вода не выполняет свою главную огнетушащую функцию — изоляцию горящего материала от воздуха.

Вторая причина — распространение огня. Опускаясь под керосин, вода начинает растекаться, и вместе с ней растекается и плавающий на её поверхности горящий керосин. В результате этого площадь пожара не уменьшается, а, наоборот, стремительно увеличивается, что многократно усложняет борьбу с огнем.

Третья причина — бурное парообразование. Температура горения керосина (более 800°C) значительно превышает температуру кипения воды ($100°C$). Когда вода попадает под слой горящего керосина, она мгновенно и очень бурно закипает, превращаясь в пар. При этом происходит резкое объёмное расширение (1 литр воды образует около 1700 литров пара). Этот "паровой взрыв" с огромной силой выбрасывает и распыляет горящий керосин во все стороны. Образуется огненное облако из мельчайших капель горящего топлива, что приводит к резкому увеличению интенсивности горения и может вызвать сильнейшие ожоги у людей, находящихся поблизости.

Для тушения горящего керосина и подобных ему жидкостей необходимо использовать средства, которые перекрывают доступ кислорода к огню: порошковые или углекислотные огнетушители, песок, землю или накрывать очаг плотной негорючей тканью.

Ответ: Горящий керосин нельзя тушить водой, потому что керосин легче воды и всплывает на её поверхность, продолжая гореть. Вода при этом растекается, распространяя огонь на большую площадь. Кроме того, из-за высокой температуры горения вода мгновенно вскипает, что вызывает разбрызгивание горящего керосина и может привести к объёмному взрыву.