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소방/소방학개론

소방학개론1

by 민간인김대희 2022. 11. 6.
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연소는 이로운 불이든, 해로운 불이든 불이 붙는 현상을 말한다. 화재는 해로운 불을 말한다. 소화는 화재 현상의 반대로 해로운 불을 끄는 것을 말한다. 즉 연소가 화재보다 큰 개념이다. 비중은 어떤 물질의 질량과 이것과 같은 체적을 가진 표준물질의 질량과의 비를 말한다. 표준물질로서는 1기압 순수한 물을 기준으로 한다. 비중이 1보다 큰 물질은 물보다 무겁고, 1보다 작은 물질은 물보다 가볍다. 단위는 무차원수이다. 액체일 경우 표준물질의 질량 기준은 물로 한다. 1m 세제곱 체적에 1000kg 물을 담을 수 있다. 휘발유(가솔린) 1 세제곱 체적에 860kg 휘발유를 담을 수 있다. 휘발유는 비중이 1보다 작기 때문에 물보다 가볍다. 유류 화재에 물 소화약제를 사용할 수 없는 이유는 비중 차에 따른 연손 면이 확대되기 때문이다. 제4류 위험물의 인화성 액체는 대부분 물보다 가볍다. 단, 이황화탄소는 물보다 무겁다. 증기 비중은 어떤 물질(기체)의 질량과 이것과 같은 체적을 가진 표준물질의 질량과의 비를 말한다. 표준물질로서는 1기압, 0도의 공기를 기준으로 한다. 여기서 공기는 지구를 둘러싼 기체를 의미한다. 해수면의 건조한 공기는 대략 78%의 질소, 21%의 산소, 15의 아르곤 그리고 이산화탄소, 수증기 등으로 이루어져 있다. 공기의 평균 분자량은 28.9667g/mol이며, 약 29g/mol로 한다. 증기 비중의 1보다 크면 공기보다 무겁고, 1보다 작으면 공기보다 가볍다 메탄의 증기 비중, 도시가스 및 액화천연가스의 증기 비중, 프로판 및 부탄의 증기 비중, 액화석유가스의 증기 비중 증발은 액체 표면의 원자나 분자가 끓는 점 미만에서 기화하는 현상으로, 액체의 표면에서 일어나는 기화 현상을 증발이라고 한다. 다시 표현하면 액체 표면의 분자 중에서 분자 간의 인력을 극복할 수 있을 만큼 에너지가 높은 입자들이 분자 간의 인력을 끊고 기체상으로 튀어나와 기화되는 것을 증발이라고 한다. 증기압 증기가 고체 또는 액체와 동적 평형 상태에 있을 때 증기의 압력을 의미하며, 포효 증기압, 증기 장력이라고도 한다. 증기압은 증기가 액체와 평형 상태에 있을 때 증기가 새어 나가려는 압력을 말한다. 증기압은 온도에 따라 변화하냐며, 각 액체연료의 위험성을 평가하는 데 자료가 된다. 즉, 밀폐압력은 눌러서 물체의 안쪽으로 작용하는 힘이라면, 증기압은 증기가 밖으로 밀치고 나가려는 힘이다(압력과 증기압은 반대 현상이다). 비등(끓음)은 액체의 온도가 점점 높아질 때 액체의 증기압력이 외부 압력과 같아져서 액체 내부에서도 기화가 일어나 기포가 발생하는 현상이다. 외부 압력과 비점은 외부 압력이 높아지면 액체가 더 높은 증기압력을 가져야 끓게 되므로 외부 압력이 높을수록 끓는점이 높아진다. 반대로 외부 압력이 낮을수록 끓는점은 낮아진다. 증기압력과 비점 증기압력이 큰 액체일수록 분자 간의 인력이 약하므로 끓는점이 낮아진다. 비점(끓는점, 비등점)은 액체물질의 증기압이 외부 압력과 같아져 끓기 시작하는 온도이다. 증기압이 1기압 항서 760mmHg가 되는 온도를 말한다. 비점이 낮은 액체일수록 상온에서의 증기압이 높아지고 증발속도가 증가하므로 액체연료의 위험성은 증가한다. 열량이란 1g의 물에 열을 가하여 1도만큼 올리는 데 필요한 열의 양을 1cal이라고 한다. 예를 들어, 이보다 10배 많은 10g의 물에 열을 가하여 1도만큼 올리는 데는 10cal만큼의 열의 양이 필요하다. 이렇게 열의 많고 적음을 표시하는 양을 열량이라고 한다. 온도란 물질의 뜨겁고 찬 정도를 나타내는 물리량이다. 즉, 물질이 가열된 정도를 나타내는 척도이다. 섭씨온도란 표준대기압 하에서 순수한 물의 빙정을 0, 비등점을 100으로 정하고 그사이를 100 등분 한 것을 1 섭씨 도로 정한 것을 섭씨온도라고 한다. 이는 스웨덴의 천문학자인 셀시우스가 제안한 것으로 미터단위를 쓰는 나라에서 많이 사용한다. 화씨온도 표준대기압 하에서 순수한 물의 빙점을 32, 비등점을 212로 정하고 그사이를 180등분으로 한 것을 1화씩 도로 정한 것을 화씨온도라 한다. 이는 독일의 파렌하이트가 제안한 것으로 미국, 영국 등에서 주로 사용한다. 절대온도 켈빈온도는 온도 차만을 말할 때는 섭씨온도와 같으나, 온도를 표시할 때는 약 -273.15도를 0K로 나타낸다. -273.15도, 즉 0K는 절대영도라고 부르며 자연계에서 그 이하의 온도는 존재할 수 없다고 한다. 이는 스코틀랜드의 물리학자 캘빈이 제안한 것이다. 랭킨온도는 온도 차만을 말할 떄에는 화씨온도와 같으나, 온도를 표시할 떄에는 0R로 나타낻나. 절대영도인 0R은 약-459.69도이다. 기체 상태의 4가지 변수 절대온도, 절대압력, 부피, 물질의 양. 보일의 법칙이란 보일은 온도가 일정한 기체에서 그 압력과 부피는 반비례하는 것, 즉 기체의 압력이 증가하면 그 부피가 감소함을 발견하였다. 이를 보일의 법칙이라 한다. 보일의 법칙과 관련된 현상은 잠수부가 호흡할 때 생기는 공기 방울은 물 위로 올라갈수록 커진다. 풍선이 하늘 위를 올라가면 점점 커지다 결국 터진다. 샤를의 법칙은 샤를은 기체의 온도가 그 부피와 비례하는 것, 즉 기체의 온도가 증가하면 부피도 증가함을 발견하였다. 이를 샤를의 법칙이라 한다. 샤를의 법칙과 관련된 현상은 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물 속에 넣으면 펴진다는 열기구 속의 공기를 버너로 가열하면 주위 공기보다 온도가 높아져 열기구가 높이 떠오른다.

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