比热容最大的液体

液氢的比热容最大。比热容简称比热，是热力学中常用的一个物理量，用来表示物质提高温度所需热量的能力，而不是吸收或者散热能力。比热容指的是单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。

比热容最大的是氢气，其次是氦气、液氨。理论上说，常见液体和固体物质中，水的比热容最大。

比热容是指没有相变化和化学变化时，1kg均相物质温度升高1K所需热量。

不同的物质有不同的比热容，比热容是物质的一种特性。同一物质的比热一般不随质量、形状的变化而变化。

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第三章 消防水力学基础知识

第一节 水的性质

★水的比热容

比热容，简称比热，也称比热容量。指1kg的物质升高成下降1C所吸(101.325kPa)下，使一摩尔的液态水在0C时开始结冰，并释放收或放出的热量，通常用来表示物质吸热或散热能力。比热容越大物体的吸热或散热能力越强。液态水是比热容最大的液体。

★水的汽化热

汽化热是指在标准大气压在标准大气压下(101.325kPa)下，使一摩尔的物质在一定温度下蒸发所需要的热量。水的汽化是指单位体积的水由液体变成气体需要吸收的热量。

★水的冰点

在标准大气压在标准大气压下，水的冰点为0C。液态水在0C时开始结冰，释放出与溶解热相当的335kj/L的热量。由于热胀冷缩，一般物质从液态变成固态后体积都会变小。但水不同于其他物质，结成冰之后体积比液态增加了十分之一。

★水的主要物理特性

(一)密度和容重

密度指单位体积内物质所具有的质量。而容重是指单位体积内物质所具有的重量。不同物质的密度和容重各不相同同物体的密度和容重也会随温度和压强的变化而変化。研究表明，在标准大气压下，水在不同温度时的密度和容重如表4-1所示。

表4-1水在不同温度时的密度和容重

(二)黏滞性

水在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)，水的内部相应要产生对变形的阻抗，并以内摩擦的形式表现出所谓黏滞性阻力(内摩擦阻力)，水的这种阻抗变形运动的特性称为水的黏滞性。渠道水流过水断面流速分布如图4-1所示。

图4-1渠道水流过水断面流速分布

(三)压缩性

水的压缩性指水的体积随压力的増大而减小的性质。将温度为20C、压力为0.1MPa时的水的体积作为参考，设其为1，并盛放于密闭容器内，用活塞加压，保持温度不变的情况下，辺得在不同压力下水的体积对照如表4-2所示

表4-2温度为20C时水在不同压力下的体积对照

(四)膨胀性

流体的膨胀性是指在压强保持不变时，流体的体积随温度升高而膨胀的特性。通常用膨胀系数定量表示。水与液化石油气组分的膨胀系数对照如表4-3所示

表4-3水与液化石油气组分的膨胀系数对照

(五)溶解性

水的溶解性是指溶质在水中扩散，形成水合分子成电解离子的特性。物质的溶解性取決于其分子的极性。

(六)导电性

纯净的水导电性能极其微弱，可忽略不计。但当水中含有杂质时导电性能会变强，水中含有杂质(尤其是电解质)越多，水的电阻率就越小，导电性能也就越强。

★水的主要化学特性

(一)水的分解

水是由氢、氧两种元素构成，冰和水蒸气只是其物理形态发生变化，而水的化学组成并没有发生化学改变。但是当水电解或温度超过1500℃以上时，就会分解成氢气和氧气。其化学方程式如下：

(二)水的化学反应

1.活泼金属与水反应

活泼金属如锂、钠、钾、钾钠合金等，在与水接触时会发生强烈的化学反应。在反应时活泼金属会夺去水中的氧原子，生成氢气并产生大量的热量。释放出来的氧气与氢气混合形成爆炸性混合物，极易发生自燃或爆炸。造成事故。金属钠与水反应的化学方程式如下：

2、金属粉末与水反应

锌粉、镁铝粉等金属粉末，在与水接触并加热的条件下可以发生化学反应，如在火场高温情况下则发生剧烈反应生成氢气，从而助长火势扩大和火灾蔓延。锌粉与水反应的化学方程式如下：

3、金属氢化物与水反应

氢化铝、氧化钠、四氢化锂铝、氢化钙、氩化铝等金属化物在与水接触时，复化物中的金属原子与水中的氧原子结合，并生成大量的氢气，从而助长燃娆。氢化钠、氢化铝分別与水反应的化学方程式如下

4、硅金属化合物与水反应

硅化镁、硅化铁等硅金属化合物与水接触时，会释放出四氢化硅，而四氢化硅易于空气中的氧反应，引起自燃。硅化镁与水反应的化学方程式如下：

5、碳金属与水反应

碳化钙、碳化钾、碳化铝等碳金属与水接触时・碳化物中的金属原子与水中的氧原子结合，碳化物中的碳原子与水中的氧原子结合，生成碳氢化合物气体，同时释放出大量的热量。由于生成的碳氢化合物属于易燃易气体，会助长火势并能引发爆炸灾害。碳化钙与水反应的化学方程式如下

6、硼氢类物质与水反应

硼氢类物质如二硼氢、硼氢化钾、硼氢化钠等，在与水接触时发生化学反应，生成硼酸和氢气，并释放出大量的热量。二硼氢与水反应的化学方程式如下：

7、磷化物与水反应

磷化物如磷化钙、磷化锌等，在与水接触时可生成磷化氟，并释放热量，而磷化氟与空气中的氧混合后可自燃。磷化钙与水反应的化学方程式如下：

第二节 水的灭火作用

★冷却作用

用水来灭火，当水与燃烧物接触或流经燃烧区时，高温会把水加热或汽化。

★稀释作用

可燃烧的液体分为甲、乙、丙三类液体，水作为一种良好的溶剂，这3类可燃液体中的水溶性液体如如醇、醛、酮跟脂等都可以在水中溶解。

★窒息作用

水在汽化时产生大量水蒸气，可迅速占据燃烧区，组织新鲜空气进入，降低燃烧区内氧的浓度，从而起到使可燃物窒息缺氧的作用，从而使火势减弱直至中止。

★分离作用

灭火器具尤其是直流水枪喷射灭火时可形成具有很大冲击力的水流，在喷射到燃烧物时，可以使火焰与燃烧物分离开来。

★乳化作用

是将一种液体分散到另一种不相溶的液体中去的过程。

第三节 消防射流的定义及类型

★消防射流的定义

消防射流是指灭火时由消防射水器具喷射出来的高速水流。

★消防射流的类型

1、密集射流

密集射流是由高压水流经过直流水枪喷出，所形成的结实射流。

2、分散射流

分散射流是由高压水流经过离心作用、机械撞击或机械强化作用使水流分散成点滴状态离开消防射水器具，所形成的扩散状或幕状射流。

★消防射流消射水器具

(一)消防水枪

消防水枪是指由单人或多人携带和操作的以水作为灭火剂的喷射管枪。

1、直流水枪

(1)直流水枪的分类

直流水枪根据其结构不同可分为普通直流水枪和开关式直流水枪两种。开关式直流水枪是在水枪中増加了球阀开关等部件，可以通过开关控制水流，如图4-2所示

图4-2直流水槍

(2)充实水柱

根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)，充实水柱，又称有效射程，是指由水枪喷嘴起到射流90％的水柱水量字过直径38cm圆孔处的一段射流长度。充实水柱具有水量集中、射程远、冲击力大、机械破坏力强的特点。

2、喷雾水枪

喷雾水枪可以喷射雰状射流，喷雾水枪主要用来扑救建筑室内火灾、带电设备火灾、可燃粉尘火灾及部分可燃液体和气体火灾，此外还可稀释浓烟及可燃气体和氧气的浓度。

3、开花直流水枪

开花直流水枪可单独或同时喷射密集直流射流和伞形开花射流。

4、多用水枪

多用水枪在枪头前端装有涡轮齿，可喷射密集直流射流，也可喷射雾状射流，有的还可以喷射水幕，几种射流可以根据火场情况进行互换、组合使用，在火场中可有效吸收热量和吸附烟尘，保护操作人员安全，有固定条件时也可作大流量带架水枪使用

5、脉冲水枪

脉冲水枪是空气呼吸器和细水雾灭火装置的组合，主要由脉冲水枪、高压气瓶、贮水罐等部件组成。

(二)消防水炮

消防水炮是以水作介质进行远距离扑灭火灾的灭火设备，习惯上将喷射流量大于16Ls的消防射水设备定义为消防水炮。

1、消防水炮的构造

消防水炮种类较多，结构也各有特点，一般包括操纵手柄、台座、回转锁定柄、双分水管、射水口集水弯管、可调节喷头、双手柄、压力表等主要部件。

2、消防水炮的分类

依据的标准不同，消防水炮的分类也不相同。

(1)按安装方式:可分为定式、车載式和移动式水炮。

(2)按控制方式:可分为手动消防水炮，电控消防水炮和液控消防水炮。

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