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学校で液体窒素を勉強しました。

-196℃の液体窒素は手で一瞬、触れても大丈夫だと聞きました。
実際に僕も触れてみて平気でした。
理由は手の温度と液体窒素の温度の差が200℃以上あり、
触れた瞬間、蒸発してしまうそうです。

そこで疑問に思いました。
液体窒素で火を消すことはできるのでしょうか?
火に液体窒素をかけたら、蒸発して液体窒素がなくなってしまうのではないでしょうか?

教えてください。

A 回答 (4件)

> 火に液体窒素をかけたら、蒸発して液体窒素がなくなってしまうのではないでしょうか?


ある意味、その感覚は正しいと言えます。

そもそも、どんな物質でも火より冷たければ大なり小なり熱を奪いますので、可燃物でない限り何を使っても火は消せます。
問題はその効率です。

液体窒素は、水より10倍位簡単に蒸発します。(重量あたり蒸発熱での比較)
言い換えれば、蒸発するときに水の1/10しか熱を奪ってくれません。
また、比熱も水より小さいので、温度変化によって熱を奪う効果も小さいです。

というわけで、(他の様々な物質と同様)液体窒素でも火は消せますが、水より効率が悪いです。
水が使えないような火事では利用価値があるかもしれません。
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液体窒素を、学生時代によく使っていました。



消火用としては、もちろん使用可能ですが、それは机上であり、実際には使えません。


・使用すると、周辺が酸欠となり、人命に関わることとなり、閉じられた空間でしか使用できない。
 他にも同じ様なものとして、ハロンガス消火設備と同じです。
・が、決定的に違うのは、”液体”を維持するために、費用・電気が必要なのです。いつ使うか分からないものに費用なんて掛けておられません。


ということで、一般の消火設備としては、使われていません。
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条件次第ですが、不可能ではありません。



火を消すには、
(1)温度を下げる
(2)燃料(燃えているもの)を無くす。
(3)酸素を無くす。
のどれかを行えばよいです。

例えば
水をかけると火が消えるのは(1)の効果。
ガスコンロの火を消す時、ガスを止めれば火が消えますが、これが(2)。
火のついたろうそくにコップをかぶせると火が消えます。これは(3)の効果です。

で、燃えているものに十分な量の液体窒素をかければ、当然温度は冷えます。(液体窒素は冷たいですから。)そうすれば(1)の効果で火が消せます。
また、密閉した部屋の中の場合、蒸発した液体窒素を部屋に充満させれば、酸素が無くなりますから、(3)の効果によって火が消える可能性もあります。
(1)の場合、燃えているものに対して十分な量の液体窒素があることが条件ですし、(3)であれば部屋が密閉されているとかの条件が揃わないといけませんが。

ちなみに、液体窒素を、手で一瞬触れても大丈夫なのは、あくまでも一瞬であったり少量であるからです。
手が冷える前に、液体窒素から手を放しているか、または、液体窒素が少量のため手が冷える前に液体窒素が蒸発して周囲に揮散してしまうということなのです。
液体窒素の中に、ずっと手を入れていれば手は凍りますし、大量の液体窒素を手にかければ手は凍ります。
つまり、液体窒素が一瞬で蒸発するから手で触っても大丈夫というのは、説明として正確ではありません。

また、蒸発しするというのは窒素がなくなってしまうということではありません。液体の窒素が気体の窒素に変わるということです。
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もちろん消すことができます。


酸素濃度が大気の21%から大きく下がるからです。
小学校でも酸素濃度が15%以下になれば、
大抵の火は継続できないことを学習します。

でも、なぜか液体窒素で実際の火災を消火したというような話は聞きません。
酸素濃度や温度が下がりすぎたすると、そこにいる人体も危険な状態になります。

圧縮窒素は消火ができてますから、液体窒素では制御が難しいんでしょうね。
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中学校で液体窒素を用いた実験を使用と思います。
オーソドックスな実験をいくつかしようと思って
いるのですが、液体窒素はビーカーに移して用いて
大丈夫でしょうか?
ガラスは極端に熱いものなどを入れると割れるので
少し心配です。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

低温とは言ってもせいぜいマイナス200度程度、温度差はさほど大きくないのでたいていは大丈夫だと思いますが。
外気温と差が大きかったり、使い込んだビーカーとかだとたまに割れてしまうこともあります。
メーカーとか業者に大丈夫か尋ねてはどうでしょうか?

あと、カップ麺のような発泡スチロールでできた器であれば
容易に壊れたりしないと思います。壊れてもそれほど痛くないですし。
あ少し多めに扱う場合は、同じく発泡スチロールで作られた蓋付きのクーラーボックスで扱います。
少々小さめなものであれば100円ショップに売っていましたね。


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