Oleh pada 02 Dec 2019 kategori

air panas vs air sejuk mana satu lebih berkesan untuk padam api

Jika berlaku kebakaran dan terdapat 2 baldi air dengan suhu yang berbeza iaitu panas dan sejuk, yang mana akan anda gunakan untuk mencurahkannya ke atas api tersebut?

Dalam situasi yang cemas, kita akan mudah untuk melakukan perkara dengan terburu-buru. Seperti jika berlaku kebakaran, kita sebenarnya terlupa bahawa suhu air memainkan peranan yang penting dalam usaha memadamkan api.

Ramai orang biasanya tersalah anggap bahawa dengan menyemburkan atau mencurahkan air sejuk ke atas api akan dapat membantu memadamkan api tersebut dengan lebih cepat

Hakitkatnya, air panas lebih berkesan dalam memadam api berbanding air sejuk atau air pada suhu bilik. 

Ini disebabkan oleh pelbagai faktor, termasuklah kapasiti haba yang tinggi dan haba yang terpendam daripada pengewapan air.

Tetapi sebelum kita menyelami faktor-faktor ini dengan lebih lanjut, kita perlu memahami dahulu bagaimana air membantu memadam api.

Bagaimanakah sebenarnya air memadamkan kebakaran?

api syaitan berkepala tiga

Kebakaran boleh dilihatkan sebagai "syaitan berkepala tiga". Jika anda memotong salah satu daripada kepalanya, anda dapat membunuhnya dengan efektif.

Ketiga-tiga kepala ini adalah haba, bahan api, dan ejen pengoksidaan. Walaubagaimanapun, kepala keempat iaitu tindak balas rantai kadang-kala agak penting untuk dipertimbangkan.

Aplikasi haba terhadap sebarang bahan api dengan kehadiran agen pengoksidaan adalah proses yang memulakan penyalaan api.

Sebaik sahaja api telah menyala, ia secara automatik membakar semua bahan bakar yang ada. Tindak balas automatik dan berterusan ini dipanggil sebagai tindak balas rantai.

Menyahkan mana-mana elemen api yang disebutkan di atas amatlah sukar.

Bermula dengan elemen pertama, menyahkan elemen haba memerlukan penggunaan bahan yang menyerap haba. Proses ini akan mengurangkan haba yang tersedia untuk mengekalkan tindak balas rantai.

Seterusnya, bahan api adalah sesuatu yang sangat mudah terbakar.

Walau bagaimanapun, menyahkan bahan api tidak memadamkan api secara serta-merta, tetapi hanya menyekat penyebaran api sahaja.

padamkan api gunakan air panas lebih cepat padam daripada air sejuk 203

Untuk elemen terakhir, api memerlukan oksigen untuk "bernafas" dan meneruskan pembakarannya. Tanpa bekalan oksigen yang mantap, kebakaran mula mereda dan akhirnya terpadam.

Air memadamkan kebakaran dengan memotong 2 daripada 3 kepalanya secara serentak, iaitu haba dan agen pengoksidaan.

Selepas disembur, air akan mengenakan kesan penyejukan pada api. Penyejukan ini berlaku kerana haba diserap oleh cecair ini untuk mengubah dirinya menjadi wap.

Juga, sebaik sahaja air ditukar menjadi wap, ia membentuk penghalang antara bahan bakar yang sedang terbakar dan oksigen di atmosfera.

Ia sekaligus akan memotong bekalan agen pengoksidaan dan cara inilah yang digunakan oleh pemadam kebakaran.

Apabila anda melepaskan tekanan karbon dioksida dari pemadam kebakaran (fire extinguisher), kepulan awan CO2 yang terhasil akan memotong bekalan oksigen kepada api yang menyebabkan api terpadam.

Ini adalah cara pemadam kebakaran berfungsi. Apabila seseorang melepaskan CO2 bertekanan dari pemadam, awan CO2 yang dihasilkan memotong bekalan oksigen ke api, akhirnya menyebabkan ia mati.

Kenapa air panas lebih baik daripada air sejuk?

proses pengewapan air kepada wap

Berbanding dengan mana-mana cecair lain, air adalah yang paling berkesan dalam memadamkan api disebabkan oleh sifat kimianya, terutamanya oleh muatan haba dan haba pendam pengewapan yang dimiliki air.

Muatan haba ialah jumlah haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu bagi setiap 1 Kelvin. Untuk meningkatkan suhu air bagi setiap 1 Kelvin, kita memerlukan kira-kira 4.182 KJ/kg.

Oleh itu, air menyerap haba yang sangat banyak apabila disemburkan ke atas api, untuk menaikkan suhunya sendiri.

Walau bagaimanapun, haba yang diserap untuk menaikkan suhu bukanlah satu pengaruh besar. Sebaliknya, haba yang diserap apabila air berubah menjadi wap adalah lebih besar daripada 4.182 KJ/kg dan seterusnya meningkatkan kesan penyejukan.

Sebaik sahaja titik didih air (100°C) dicapai, haba yang diserap tidak lagi digunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk memecahkan ikatan antara molekul air.

Jumlah haba ini yang diperlukan untuk memecahkan semua ikatan dan kemudiannya menukar air ke wap air dipanggil haba terpendam pengewapan. Bagi air, haba terpendam pengewapan adalah agak tinggi, iaitu kira-kira 2,260 kJ/kg dan 540 kali ganda daripada muatan haba air.

Jika air sejuk digunakan, sejumlah masa diambil untuk menaikkan suhu air ke takat didih adalah sangat lama. Dan disebabkan suhu air panas sudah hampir dengan takat didih, maka masa yang diambil untuk mencapai takat didih iaitu 100°C adalah lebih singkat berbanding air sejuk.

padam api guna air panas

Oleh itu, kesan haba pendam pengewapan tinggi diaplikasikan lebih cepat bagi air panas berbanding air sejuk, membuatkan haba diserap pada kadar yang lebih pantas oleh air panas.

Juga, penukaran air yang lebih cepat kepada wap membuatkan penghalang antara bahan bakar yang sedang terbakar dengan oksigen, terhasil dengan lebih pantas.

Gabungan penyerapan haba yang lebih tinggi apabila menukarkan air kepada wap dan penghasilan penghalang yang lebih cepat membantu air panas memadamkan api dengan lebih cepat berbanding air sejuk.

Kesimpulan

Secara saintifiknya, air panas mungkin kelihatan seperti lebih berkesan dalam memadamkan api, namun anda mungkin tertanya-tanya betapa besarkan perbezaan antara penggunaan air panas dan air sejuk ini.

Sebenarnya, perbezaannya mungkin terlalu sedikit untuk kita mempertimbangkan penggunaan kedua-dua air ini, terutamanya saat praktikal ketika kita perlu memadamkan api dengan kadar segera.

Namun, jika berhadapan dengan api yang menyala secara tiba-tiba dan anda mempunyai dua pilihan air ini, maka anda tahu air mana yang perlu digunakan.

Rujukan:

1. Auburn University

2. UC Santa Barbara

3. Pennsylvania State University



Hakcipta iluminasi.com (2017)