هل تساءلت يوما كيف يطفئ الماء النار؟.. إليك الإجابة
تاريخ النشر: 25th, July 2023 GMT
قيل لنا صغارا إن الماء والنار متضادان ولهذا السبب يطفئ الماء النار، ولكن هذا ليس بسبب علمي يمكن الاستناد إليه لمعرفة كيف ولماذا يطفئ الماء النار. يكمن السر في الكيفية التي تشتعل بها النار ومكونات الماء والكيمياء التي تحدث حينما نصب المياه على النيران المشتعلة.
كيف تشتعل النار؟النار مثال على تفاعل كيميائي يسمى الاحتراق، والذي يحدث عندما يصبح الأكسجين شديد السخونة ويلتقي بمادة يمكن أن تحترق مثل الخشب.
ووفقا لموقع "ذا ساينس بي تي" (The Science PT) تتطلب النار 3 أشياء لكي تشتعل؛ وهي: مصدر طاقة (حرارة أو شرارة أو محفز آخر)، ومصدر وقود (شيء يحترق)، ومصدر أكسجين (موجود في الهواء).
والنار هي ببساطة الأكسدة (الجمع مع الأكسجين) السريعة والحيوية لمصدر الوقود. وفي حالة الحريق النموذجي يكون المؤكسد الذي يحمل الأكسجين عادة هو الهواء والشيء الذي يتأكسد هو الوقود، وكلما كان مصدر الوقود أكثر سهولة في قبول الأكسجين ويتأكسد كان أكثر قابلية للاشتعال.
وإذا كانت النار تتطلب الوقود والأكسجين ومصدر الحرارة لاستمرارها، فإن الماء يعمل على عنصر الوقود لإطفاء النار.
يقول مايكل غولنر، خبير الاحتراق في جامعة "كاليفورنيا، بيركلي" لموقع "لايف ساينس" (Live Science) العلمي، إن الماء يجعل من الصعب على الوقود، سواء كان خشبا أو مبنى أو غيره، الاستمرار في الاحتراق. فالماء يطفئ النيران أساسا لأنه يعد بالوعة حرارة؛ أي أنه جيد جدا في امتصاص الحرارة.
ويقول غولنر، إنه عندما يحترق الخشب على سبيل المثال فإن حرارة النار تؤدي في الواقع إلى تبخير المواد الموجودة في الخشب وتحويلها إلى غاز مما يؤدي إلى إشعال النار.
وفي حال غمرتَ الخشب في الماء فإنه يجب أن تكون النار ساخنة بدرجة كافية لتبخير كل من الخشب والماء.
ولكن بسبب السعة الحرارية العالية للمياه فإن تبخير الماء يتطلب الكثير من الطاقة أو الحرارة. وإذا كان اللهب يبدد طاقته لتبخير الماء فسيكون لديه في النهاية طاقة أقل لتسخين الخشب أو الوقود. وعندما يمتص الماء الحرارة يتم تبريد الوقود وإذا لم يستطع اللهب تسخين الوقود بما يكفي لتبخيره فلن يتمكن اللهب من إطعام نفسه ويتبدد في النهاية وينتهي.
يذكر موقع "تيك ساينس" (Tec-Science)، أنه لتبخير الماء يجب أولا تسخين الماء إلى درجة حرارة الغليان مع العلم أن رفع حرارة كيلوغرام واحد من الماء من 20 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية يتطلب حرارة قدرها 336 كيلوجولا.
ولتبخير الماء المغلي يجب إضافة المزيد من الطاقة الحرارية لكسر الروابط الجزيئية التي تمسك جزيئات الماء معا في المرحلة السائلة. ويتطلب التكسير الكامل لهذه الروابط الهيدروجينية 2257 كيلوجولا أخرى من الحرارة.
وتُعرف هذه الطاقة الحرارية اللازمة للتبخير باسم "حرارة التبخر". أي أن تبخير الماء يتطلب أكثر من 6 أضعاف الحرارة اللازمة لتسخينه إلى درجة حرارة الغليان.
هذا القدر الكبير من الحرارة اللازمة لتبخير الماء هو السبب في أن الماء مناسب بشكل خاص لإطفاء الحريق.
وعند سكب الماء على موقع النار لا يتم تسخين الماء فحسب بل يتبخر أيضا وبالتالي يمتص كمية كبيرة من الحرارة من المواد المحترقة؛ ونتيجة لذلك يبرد موقع الحريق وتنخفض درجة الحرارة. وإذا انخفضت درجة الحرارة أخيرا عن درجة حرارة اشتعال المادة المحترقة فإن النار تنطفئ.
يمكن للماء أيضا أن يطفئ النار عن طريق إنشاء حاجز بين مصدر الوقود ومصدر الأكسجين. حيث إن الماء يتمدد بقوة أثناء التبخر فيصبح لتر واحد من الماء السائل عند ضغط ثابت حوالي 1700 لتر من بخار الماء. وهذه الزيادة الهائلة في الحجم أثناء التبخر تزيح الأكسجين اللازم للاحتراق من موقع الحريق ويختنق الحريق.
وهذا هو السبب في أن الماء لا يستخدم في إخماد حريق الشحوم أو الزيوت التي اشتعلت فيها النيران. حيث إن الماء والزيت لا يختلطان وتطفو الزيوت على الماء وبالتالي لا يمكن للماء أن يمنع الوقود وهو الشحوم من الأكسجين الموجود في الهواء.
كما أن إلقاء الماء على نار الشحوم يؤدي إلى رش الزيت المحترق فيزيد الحريق. لهذا السبب يجب استخدام غطاء لإخماد حريق الموقد بالمنزل على سبيل المثال.
رذاذ الماءوفي حالات معينة من الحرائق، يتم استخدام إستراتيجية مختلفة لإطفائها تسمى رذاذ الماء، وهي تُستخدم في حالات الحرائق الداخلية مثل مكاتب العمل المليئة بالمعدات لأنه ليس من المنطقي أن يتم إغراق الأجهزة بالمياه على سبيل المثال.
وفي هذه الحالة يتم رش القطرات الصغيرة جدا من الماء بحيث تشبه البخار في الغرفة. وبالتالي يمكن الحصول على الكثير من بخار الماء بحيث يزيح الأكسجين ويبرد اللهب.
ورغم أنه لا يتم إخماد حرائق الزيت والشحوم عادة بالماء السائل لمنع زيادة معدل الحريق، فإنه يمكن استخدام رذاذ الماء ورشه على موقع الحريق فتتبخر قطرات الماء الدقيقة قبل أن تتلامس مع الزيت المحترق فتتم السيطرة على انتشار النيران قبل أن يصل الإطفائيون.
مع الأخذ في الاعتبار أنه لا يجب استخدام الماء في حرائق المعادن، لأنه يتحلل ويشكل غاز أوكسي هيدروجين شديد الانفجار.
ورغم فعالية الماء كعامل إطفاء فإن هناك حالات لا يكون فيها استخدام الماء مجديا مثل حرائق البراري أو الغابات، لأنه يصعب في ظل هذه الحرائق الهائلة الحصول على ما يكفي من الماء ونقلها في الوقت المناسب.
ولكن ما نراه من مياه يتم إسقاطها على حرائق الغابات لا يكون الهدف منها إخماد الحريق، بل إن الهدف هو إبطاؤه، وذلك حتى تنجح أساليب مكافحة الحرائق الأخرى.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: من الماء
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي يصل باهتاً إلى "آيفون 16".. إليك ملخص تجربته
قدمت شركة "أبل" الإصدار الجديد من هاتفها المنتظر "آيفون 16" قبل ساعات، والذي صرّح الرئيس التنفيذي للشركة تيم كوك بأنه تم إنتاجه خصيصاً للتعامل من آليات الذكاء الاصطناعي "من الأساس".
وخصصت الشركة أكثر من 15 دقيقة في تسويقها خلال حدث إطلاق آيفون 16 للحديث عن ذلك. وقال كوك: "إنه يمثل بداية عصر جديد ومثير".
يدور كل شيء في هاتف آيفون 16 حول الذكاء الاصطناعي، ولكن في الاختبارات التي أجراها بعض الخبراء على نسخة ما قبل الإصدار من البرنامج، تم ارتكاب عدد من الأخطاء.
وبحسب صحيفة "واشنطن بوست"، فإنه عند اختبار البرنامج وجدوه مفيداً في بعض الأحيان، وفي أحيان أخرى يكون "غريباً إلى حد الضحك"، مثل تعديله صورة شخصية لتجعل صاحبها "أصلعاً".
وفي المعاينة المستخدمة، قام Apple Intelligence بقدر "غير مريح" من اختلاق الأشياء. ويحدث هذا عادةً مع المعلومات ذات الأهمية المنخفضة مثل ملخصات التنبيهات من التطبيقات،
كما أن التطبيق لا يفهم الفكاهة، لذا فإن ملخصاته للدردشات مع الأصدقاء والعائلات أو الصور قد تكون سخيفة. ذات مرة، وصف التطبيق صورة لطفل بأنها "مجموعة من الأشخاص في غرفة ذات جدران بيضاء".
وتصبح الأمور أكثر خطورة عندما يخترع Apple Intelligence معلومات خاطئة. فقد اقترح إعادة صياغة رسالة إلكترونية كتبها ممثل الصحيفة إلى جيرانه، والتي أغفلت سؤالاً رئيسياً كان يحاول إقناعهم بالإجابة عليه.
والأسوأ من ذلك أن أخطاءه كانت تدفع في بعض الأحيان إلى اتخاذ الإجراء الخطأ.
على سبيل المثال، قام ذات مرة بتلخيص رسالة بريد إلكتروني ورفعها إلى حالة "الأولوية" وقال إن صاحب الجهاز بحاجة إلى تغيير كلمة المرور الخاصة به على الفور.
وفي الواقع هذا ليس ما قاله البريد الإلكتروني، لقد حذّر فقط من تغيير كلمة المرور إذا لم يكن مسؤولاً عن تسجيل الدخول الأخير.
ورغم أن شركة أبل ردت على ممثل الصحيفة بأن برنامج الذكاء الاصطناعي الذي كان يختبره، وهو إصدار المعاينة الثالث للمطورين لنظام التشغيل iOS 18.1، ليس مكتملًا ولا يمثل بالضرورة المنتج النهائي، إلا أن "واشنطن بوست" أكدت تشككها في اكتمال قدرات الذكاء الاصطناعي للهاتف الجديد.
وبررت ذلك بسببين؛ الأول هو أن شركة أبل عملت لسنوات على تحريف الحقيقة بشأن القدرات الحقيقية لأداة الذكاء الاصطناعي الحالية، "سيري".
وثانياً، أن اختبارات العديد من منتجات الذكاء الاصطناعي التوليدي التي أثارت ضجة كبيرة خذلت المستخدمين بمعلومات غير موثوقة أو معلومات وهمية.
وبعيداً عن الضجة التسويقية، أشارت "واشنطن بوست" إلى أن شركة أبل تعلم أن ميزة Apple Intelligence ليست جاهزة بالكامل بعد، إذ تقول الشركة إن إصداراً به بعض الميزات سيتوفر "في مرحلة تجريبية" في أكتوبر (تشرين الأول)، لأولئك الذين يختارون تشغيلها. وقد لا تصل جميع ميزات Apple Intelligence الموعودة إلى مستخدمي iPhone 16 و15 Pro العاديين قبل أسابيع أو أشهر.
ألا توجد مميزات؟
ورغم الإشارة لعدم جاهزية الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل كامل بعد، إلا أن Apple Intelligence تعد طريقة أكثر ذكاءً وأماناً لجلب الذكاء الاصطناعي إلى منتج استهلاكي عام، مقارنة بما قدمته شركات تقنية كبيرة أخرى، لأنها ليست مجرد روبوت محادثة يعرف كل شيء موجود على هاتفك.
وفي أفضل حالاتها، تدمج Apple Intelligence قدراتها في التطبيقات الموجودة بطرق صغيرة لتسريع المهام.
وخلال الاختبار التجريبي، كانت هذه الميزة مفيدة في كثير من النواحي. على سبيل المثال، في تطبيق "الصور"، تتيح لك ميزة "ذكاء Apple" استخدام لغة أكثر طبيعية للبحث عن صور من مناسبة معينة. أو يمكنك تسليط الضوء على جزء من الصورة تجده مزعجاً، وستستخدم ميزة "الذكاء الاصطناعي التوليدي" لإخفائه.
الطريقة التي ستلاحظ بها ذكاء Apple في العمل هي محاولة تلخيص الكم الهائل من المعلومات الواردة.
على سبيل المثال، يعرض تطبيق Mail التقليدي منذ فترة طويلة سطرين من المعاينة لكل بريد إلكتروني لمساعدتك في تحديد ما إذا كنت تريد فتحه أم لا. ومع ذكاء Apple، أصبح هذان السطران الآن عبارة عن ملخص مكتوب بواسطة الذكاء الاصطناعي، والذي يمكن أن يمنحك قراراً أفضل بما إذا كنت تريد فتح البريد الإلكتروني أم لا. (يعرف أنه يجب عليك تخطي "أتمنى أن تكون بخير").
المشكلة التي لا مفر منها هي أن Apple Intelligence تخطئ أحياناً في تفسير معاني النص، أو عكس أسماء الأشخاص، أو التقاط الصور في اتجاه غير سار.
ويحدث هذا لأن الأخطاء الواقعية، التي تحاول الصناعة التقليل من شأنها باعتبارها "هلوسة"، متأصلة في هذا الجيل من تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.
والذكاء الاصطناعي التوليدي ليس مصمماً للحقيقة، بل إنه مصمم للبحث عن الأنماط وإعادة إنشائها، إذ تواجه أداة جيميني من غوغل وأداة تشات جي بي تي من أوبن إيه آي نفس المشكلة.
وبالنسبة لمستخدمي iPhone، فإن السؤال هو مدى قدرة Apple على احتواء الأخطاء في الأماكن التي لا تهم حقاً.
ورغم ذلك، هناك بعض الأسباب التي تدعو إلى التفاؤل. فحتى لو لم تتمكن أبل من التخلص من الأخطاء، فإنها قادرة على تقليص الأماكن والأنواع الأكثر خطورة من المعلومات التي يخطئ فيها ذكاء أبل الاصطناعي.
هذا بالإضافة إلى أن الأخطاء المتكررة قد تجعل المستخدمين يشعرون بأن هواتفهم الذكية أقل ذكاءً، وهو ما يتشابه مع ما يشعر به الكثيرون بالفعل إزاء عدم كفاءة سيري.
وفقاً للصحيفة، فربما يجب التريث في شراء الهاتف الجديد حتى تتوصل Apple Intelligence إلى التوازن الصحيح بين المفيد وغير المهم، وحتى نفهم تأثيره على عمر البطارية.
وحتى ذلك الحين، من المرجح أن يخدمك طراز أقدم أو iPhone مجدد بشكل جيد ويكلف أقل. لأنه في العام المقبل، سيكون لديهم هاتف iPhone أفضل لبيعه لك بالتأكيد.
الباحثون ينجحون في عزل الخلايا العصبية المسؤولة عن إثارة العطاس والسعال