Выбор темы исследования.

Выбор темы исследования.
Огонь угрожал людям с момента его появления на Земле, столь же долго пытаются
найти защиту от него. Он продолжает уничтожить огромные материальные ценности,
как ранние времена, так и в настоящие время. За беспечность, непочтительное отношение к огню, человечество расплачивается тысячами жизней. Вышедший из под
контроля огонь способен вызвать огромные разрушительные, а также смертоносные
последствия. К таким последствиям относится пожары.
Традиционные методы тушения пожара не удовлетворяют современным требованиям:
- огнетушащие способность воды оказывают пассивное действие на пламя;
- применение газов не дают высокого эффекта;
- сильный напор воды разрушает и уничтожает все то, что осталось от пожара;
- неудовлетворительное противопожарное водоснабжение.
Цель исследования.
Замена традиционных способов пожаротушения новыми способами (более «тихий»
способ) тушения пожара и тушение пожара в условиях неудовлетворительного противопожарного водоснабжения.
Задачи исследования.
- проанализировать данные в энциклопедической литературе и в Интернете по теме
исследования;
- существуют ли альтернативные способы тушения пожара;
- описать особенности тушения пожара в условия неудовлетворительного противопожарного водоснабжения.
Объект исследования: макет дома.
Предмет исследования: макет горящего дома.
Методы исследования: наблюдение, практическая работа, сбор информации из книг,
журналов, обобщение
Огонь да вода все сокрушат.
Немного теорией.
Пожар представляет собой неконтролируемое горение, развивающееся во времени
и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб.
Горение – быстро протекающая физико-химическая реакция, сопровождающаяся
выделением теплоты и дыма, появлением пламени или тлением. В обычных условиях
горение представляет собой процесс окисления или соединения горючего вещества с
кислородом воздуха. Однако некоторые вещества (например сжатый ацетилен,
хлористый азот, озон) могут взрываться и без кислорода с образованием теплоты и
пламени. Следовательно, горение может явиться результатом реакций не только
соединения, но и разложения. Известно также, что водород и многие металлы могут
гореть в, атмосфере хлора, медь – в парах серы, магний – в двуокиси углерода ит. Д.
Наиболее опасно горение, возникающее при окислении горючего вещества
кислородом воздуха. При этом необходимо наличие источника зажигания, способного
сообщить горючей системе необходимое количество энергии. Наиболее
распространенными источниками зажигания являются: искры, появляющиеся при
неисправности электрооборудования, ударе металлических тел, сварке, кузнечных
работах; теплота возникающая в результате трения; технологические нагревательные
устройства; аппараты огневого действия: теплота адиабатического сжатия; искровые
разряды статического электричества; перегрев электрических контактов; химические
реакции, протекающие с выделением теплоты.
Температура нагрева этих источников различна. Так, искра, возникающая при ударе
металлических тел, может иметь температуру до 1900 ℃, пламя спички около 800℃,
ведущий барабан ленточного конвейера при пробуксовке – до 600℃, а в накале
электрического разряда температура доходит до 10 000℃, при этом почти мгновенно
завершаются химические реакции.
Для того чтобы началось горение, надо, как известно, поднести к горючему
предмету горящую спичку. Но и спичка не зажигается сама, ею надо чиркнуть о
коробку. Таким образом, для того чтобы началась такая химическая реакция,
необходимо предварительное нагревание. Поджигание создает в начальный момент
необходимую для реакции температуру. Дальше высокую температуру поддерживает
уже тепло, которое выделяется при реакции.
C+O=CO + Q
Пожар представляет собой неконтролируемое горение, развивающееся во времени
и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб.
Опасным для людей факторами пожара являются открытый огонь, искры,
повышенная температура, токсичные продукты горения, дым, уменьшение
содержания кислорода, обрушения зданий или установок. Температура нагрева этих
источников различна.
Смесь горючих паров и газов с окислителем способна гореть только при
определенном содержании в ней горючего. Температурой воспламенения называют
ту наименьшую температура, при которой вещество загорается или начинает тлеть и
продолжает гореть или тлеть после удаления источника воспламенения. Температура
воспламенения характеризует способность вещества к самостоятельному горению.
Она зависит от рода вещества.
Как же потушить пожар?
В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие
принципы прекращения горения.
1) Изоляция очага горения от воздуха или снижения путем разбавления воздуха
негорючими газами концентрации кислорода до значения, при котором не
может происходить горение;
2) Охлаждение очага горения ниже определенных температур;
3) Интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в
пламени;
4) Механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи
газа и воды;
Вода.
Огнетушащая способность воды обуславливается охлаждающим действием,
разбавлением горючей среды образующимися при испарении парами и
механическим воздействием на горящее вещество, т.е. срывом пламени.
Охлаждающее действие воды определяется значительными величинами ее
теплоемкости и теплоты парообразования. Разбавляющее действие, приводящее к
снижению содержания кислорода в окружающем воздухе, обуславливается тем, что
объем пара в 1700 раз превышает объем испарившейся воды.
Более перспективны огнетушащие средства, которые эффективно тормозят
химические реакции в пламени, т.е. оказывают на них ингибирующее воздействие.
Тушение пожаров газами, останавливающими горение, становится все более
распространенными. Для этого используют инертные газы, азот и углекислоту. Этот
способ позволяет остановить возгорание на самой ранней его стадии и уберечь
материальные ценности и жизни людей от опасности.
На современном этапе огнетушение углекислым газом остается наиболее
применимым и дешевым способом. Но, для достижения большей безопасности и
эффективности тушения пожаров, постоянно разрабатываются новые смеси газов.
Огнетушащие способность воды оказывают пассивное действие на пламя. Если
применять для тушения только газы тоже высокого эффекта не будет. Сильный напор
воды разрушает и уничтожает все то, что осталось от пожара. Нехватка воды является
основной причиной распространения пожара. Традиционные способы пожаротушения в некоторых случаях способны причинить едва ли не больший ущерб, чем
сам огонь.
Мы предлагаем комбинированный способ тушения пожара (или «тихий» способ
тушения пожара).
Температура воздуха очень высокая, где горит огонь.
Во-первых, надо понизить температуру. Для этого применяем распылитель воды
(установка тонкораспылитель воды).
Во-вторых, нужно понизить количество кислорода, чтобы уменьшить скорость
горения. Для этого используем углекислый газ.
Пусть квартира площадью 72 кв. м, объем – 216 куб. м.
Вычисляем массу воздуха при температуре 500 ℃/
Т=873 К
с=1005 Дж/кг*К
R=8,31
Р=101325 кг/куб. м
М=0,029 кг/моль
м-?
м=pVM/RT=101325*216*0.029/8,31*873=87,5 кг
Чтобы понизить температуру до 50 С, потребуется воды массой:
1. Количество теплоты выделяемое при охлаждения воздуха до 50 ℃:
Q1=с*m(500-50)= 1005*87,5*450= 393571875 Дж.
2. Масса воды необходимое для охлаждения воздуха до комнатной температуры:
М=Q1/c*(50-10)= 39571875/4200*40= 236 кг
Сначала с помощью мощных распылителей распыляем воду по всей квартире.
Потом выпускаем углекислый газ. Тем самым создается такое условие, не
способствующее процессу горения: высокая влажность воздуха, углекислый газ
позволяет остановить возгорание
Выводы:
1.
2.
3.
4.
5.
Позволяет быстро потушить пожар.
Исключает дальнейшее распространение огня.
Позволяет тушение пожаров ликвидация при недостатке воды.
Уменьшает разрушения.
Экономия воды.
Заключение.
Владение огнем дало человеку возможность обеспечивать свои возрастающие
потребности. Огонь помог ему расселяться по Земле. Благодаря использованию огня
человек становился все меньше зависимым от природных условий существования.
Сегодня невозможно представить жизнь человека без использования огня. Он
нужен всюду: в домах, в школах, на заводах и фабриках, в сельском хозяйстве. Все
блага цивилизации стали возможными благодаря освоению и умелому применению
могучей силы огня.
Непосильный стресс испытывают люди, потерявшие уверенность в собственной
безопасности. Не потушили сигарету. Оставили без присмотра электроплитку.
За беспечность, непочтительное отношение к огню, человечество расплачивается
тысячами жизней. Сегодня никто не может сказать: «Мы потушили последний пожар и
предотвратили последний взрыв, других не будет!».
Использованная литература
1. Учебник Физика 8 класс. Перышкин А.В.
2. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды. Часть 1 Л.С. Тарова, Е.А.
Сергеева, В.М. Дмитриев, А.В. Бояршинов, В.Б. Михайлов, А.Б. Мозжухин
3. ru. /wiki/Пожаротушение - 01.10.10
4. knowed/index. php? name=pages&op=view&id=1907 - 03.10.10
МБОУ СОШ с. Базитамак муниципального района Илишевский
район РБ
Физика
помогает тушить пожары
/ Исследовательская работа по физике/
Работа ученика 9 класса Хаертдинова Ильнура Радиковича
Руководитель: Гилемьянов Рафид Магафурьянович
2014 г