Термодинамика (нет… — Задание ЕГЭ по физике №00016545

Горящее масло на сковороде пытаются залить водой — и вместо того, чтобы погаснуть, пламя взлетает столбом. Разберём по шагам, что происходит с водой.

Шаг 1 — вода оказывается под маслом. Вода и масло не смешиваются, а плотность воды ($1000\ \text{кг/м}^3$) больше плотности масла (около $900\ \text{кг/м}^3$). Поэтому вылитая вода не остаётся сверху, а тонет и попадает под слой раскалённого масла, к горячему дну сковороды.

Шаг 2 — вода мгновенно закипает. Масло может загореться, только если оно нагрето гораздо сильнее $100\ ^\circ\text{C}$ — до нескольких сотен градусов. Вода, попав в такое окружение, очень быстро получает от масла и сковороды большое количество теплоты, нагревается до температуры кипения и бурно превращается в пар.

Шаг 3 — пар расширяется. Плотность пара при атмосферном давлении более чем в тысячу раз меньше плотности воды, поэтому из маленькой порции воды получается огромный объём пара. Он образуется под слоем масла и, вырываясь наружу, разбрасывает горящее масло мелкими брызгами вверх и в стороны.

Шаг 4 — пламя усиливается. Пока масло лежит в сковороде, оно горит только с поверхности: кислород есть лишь там. У облака мелких капель суммарная поверхность во много раз больше, каждая капля окружена воздухом, и горение идёт сразу по всему объёму облака. Так возникает столб огня.

К тому же вода не успевает охладить масло: она сразу уходит под него, а не остаётся на поверхности. Поэтому горящее масло водой не тушат — его накрывают крышкой или плотной тканью, перекрывая доступ воздуха.