2 Quimica Del Fuego

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Curso de induccin 2007Curso de induccin 2007 11

Academia Nacional de Bomberos

Mdulo 02

Qumica

del fuego


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Objetivos de CapacitacinObjetivos de Capacitacin

Leccin 1Leccin 1Al finalizar esta leccin el participante serAl finalizar esta leccin el participante ser

capaz de:capaz de:

1.1. Citar los 4 estados de la materiaCitar los 4 estados de la materia2.2. Definir densidad de los gases y densidadDefinir densidad de los gases y densidad

de los lquidosde los lquidos

3.3. Explicar los conceptos de calor yExplicar los conceptos de calor ytemperaturatemperatura

4.4. Definir el trmino fuego.Definir el trmino fuego.


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Energa y materia.Energa y materia.

Energa: Se define como la capacidad deEnerga: Se define como la capacidad derealizar una fuerza.realizar una fuerza.

Trabajo: Cuando se aplica una fuerza a loTrabajo: Cuando se aplica una fuerza a lolargo de una distancia.largo de una distancia.


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Tipos de energaTipos de energa

Mecnica: Energa que posee un objeto enMecnica: Energa que posee un objeto enmovimiento.movimiento.

Elctrica: Se desarrolla cuando losElctrica: Se desarrolla cuando loselectrones pasan por un conductor.electrones pasan por un conductor.

Nuclear: Energa que se libera cuando losNuclear: Energa que se libera cuando los

tomos se separan o se unen.tomos se separan o se unen.


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Estados de la energaEstados de la energa

Energa cinticaEnerga cintica Es la que posee un objeto en moviento.Es la que posee un objeto en moviento.

Energa potencialEnerga potencial Es la energa que posee un objeto y puedeEs la energa que posee un objeto y puede

liberarse en el futuro.liberarse en el futuro.


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Calor y temperaturaCalor y temperatura

CalorCalor Es la energa que se transfiere de un cuerpo aEs la energa que se transfiere de un cuerpo a

otro cuando las temperaturas de los cuerposotro cuando las temperaturas de los cuerposson diferentes.son diferentes. TemperaturaTemperatura

Es un indicador del calor y se utiliza comoEs un indicador del calor y se utiliza como

medida para determinar hasta qu punto unmedida para determinar hasta qu punto unobjeto est fro o caliente, basndose en un aobjeto est fro o caliente, basndose en un anorma.norma.


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Factores que determinan elFactores que determinan el

estado de la materia.estado de la materia. Presin.Presin. Temperatura.Temperatura.

Ejemplo: Olla de presin, el punto deEjemplo: Olla de presin, el punto deebullicin aumenta a medida que seebullicin aumenta a medida que seincrementa la presin del recipiente.incrementa la presin del recipiente.


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Estado gaseosoEstado gaseoso Tiende a ocupar odo el espacio disponible.Tiende a ocupar odo el espacio disponible. Los enlaces entre molculas son muyLos enlaces entre molculas son muy

dbiles (poca energa).dbiles (poca energa). Lo movilidad de las partculas y suLo movilidad de las partculas y su

capacidade de difusin son grandes.capacidade de difusin son grandes. Los combistibles en estado gaseosoLos combistibles en estado gaseoso

pueden ser los ms peligrosos ya quepueden ser los ms peligrosos ya queestn en el estado necesario para laestn en el estado necesario para laignicinignicin


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Densidad de vaporDensidad de vapor

Es la relacin del peso de un gas o vaporEs la relacin del peso de un gas o vapordesprendido por un lquido, con respectodesprendido por un lquido, con respecto

al aire.al aire. Densidad del aire es 1.Densidad del aire es 1.

Peso molecular de la sustanciaPeso molecular de la sustanciaDensidad de vapor:Densidad de vapor:

Peso molecular de aire (29)Peso molecular de aire (29)


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EjemplosEjemplos

Sustancia Pesomolecular

Densidad devapor

Gasolina 87-116 3 4

G.L.P 50.75 1.75

Hidrgeno 2 0.069

Acetileno 26.1 0.90


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Estado lquidoEstado lquido

Enlaces entre las partculas relativamenteEnlaces entre las partculas relativamentefuertes.fuertes.

Menos capacidad de movilidad y difusinMenos capacidad de movilidad y difusinlimitada a su tensin superficial.limitada a su tensin superficial.

Tendencia a adquirir la forma delTendencia a adquirir la forma del

recipiente.recipiente. Requiere de un proceso previo para laRequiere de un proceso previo para laignicin (vaporizacin).ignicin (vaporizacin).


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Densidad de los lquidosDensidad de los lquidos

Tambien conocido como gravedadTambien conocido como gravedadespecfica.especfica.

Es la relacin que existe entre un lquido yEs la relacin que existe entre un lquido yel agua.el agua.


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Coeficiente superficie - volumenCoeficiente superficie - volumen

Como una caracterstica del lquido cuando se derrama,es que adopta la forma del suelo (plano), fluye y se

acumula en reas bajas, cuando est en un recipiente, el

volumen especifico del lquido tiene un coeficiente de

superficie volumen relativamente bajo, al derramarse elcoeficiente aumenta significativamente, su vaporizacin

es mayor, debido a que el combustible tiene mayor

contacto con una fuente de calor y con el aire.


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Estado slidoEstado slido

Enlaces entre partculas muy fuertes.Enlaces entre partculas muy fuertes. Capacidad de movilidad de partculasCapacidad de movilidad de partculas

prcticamente nula.prcticamente nula. Tiene forma propia y definida.Tiene forma propia y definida. Para que un slido desprenda vapores esPara que un slido desprenda vapores es

necesario que se la Pirlisis, que es lanecesario que se la Pirlisis, que es ladescomposicin qumica de una sustanciadescomposicin qumica de una sustanciapor efecto del calor.por efecto del calor.


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Coeficiente superficie - masaCoeficiente superficie - masa

Mientras la masa delMientras la masa delmaterial combustible sematerial combustible se

distribuya ms sudistribuya ms susuperficie, mayor contactosuperficie, mayor contactocon el aire y la energacon el aire y la energa

calrica tendr.calrica tendr.


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Factor de posicin realFactor de posicin real La posicin de un combustible slido,La posicin de un combustible slido,

tambin afecta la forma en que arde.tambin afecta la forma en que arde. Si est en posicin vertical, la expansinSi est en posicin vertical, la expansin

del fuego ser ms rpida que si est endel fuego ser ms rpida que si est enposicin horizontal.posicin horizontal.


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Definicin de fuegoDefinicin de fuego

Es una reaccin de el material combustibleEs una reaccin de el material combustiblecon el oxgeno del aire, generando uncon el oxgeno del aire, generando un

fenmeno de luz y calor.fenmeno de luz y calor.


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Otras definicionesOtras definiciones

Proceso de combustin suficientementeProceso de combustin suficientementeintenso como para emitir calor y luz.intenso como para emitir calor y luz.

Es una reaccin qumica de materialesEs una reaccin qumica de materialescombustibles y oxgeno, causada por elcombustibles y oxgeno, causada por elcalor.calor.

Oxidacin rpida con desprendimiento deOxidacin rpida con desprendimiento deluz y calor.luz y calor.


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Leccin 2Leccin 2Al finalizar esta leccin el participante ser capaz de:Al finalizar esta leccin el participante ser capaz de:1.1. Explicar las 5 fases del incendio.Explicar las 5 fases del incendio.

2.2. Mencionar los 4 elementos para que se produzcaMencionar los 4 elementos para que se produzcala combustinla combustin

3.3. Indicar las 5 clases de fuegos.Indicar las 5 clases de fuegos.

4.4. Mencionar los 4 productos de la combustin.Mencionar los 4 productos de la combustin.

5.5. Identificar los 3 mtodos de tranferencia deIdentificar los 3 mtodos de tranferencia decalor.calor.


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Leccin 2Leccin 26.6. Citar los factores que afectan elCitar los factores que afectan el

desarrollo del fuego.desarrollo del fuego.

7.7. Mencionar los 4 mtodos de extincinMencionar los 4 mtodos de extincindel fuegodel fuego

8.8. Explicar los lmites de inflamabilidadExplicar los lmites de inflamabilidad


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Elementos del tetraedro delElementos del tetraedro del

fuegofuego

AGENTEOXIDANTE

CALOR AGENTEREDUCTOR

Rx QUMICA

EN CADENA


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fuegofuegoAgente reductor (combustible):Agente reductor (combustible): CualquierCualquier

sustancia que pueda experimentarsustancia que pueda experimentar

combustin.combustin.Agente oxidante:Agente oxidante: En la mayora de losEn la mayora de los

casos es el oxgeno de la atmsferacasos es el oxgeno de la atmsfera

terrestre. Se pueden producir incendios enterrestre. Se pueden producir incendios enausencia del oxgeno atmosfrico.ausencia del oxgeno atmosfrico.


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fuegofuego Calor:Calor: Forma de energa que se produce con elForma de energa que se produce con el

movimiento de las molculas de un cuerpo amovimiento de las molculas de un cuerpo a

otro.otro. Reaccin qumica en cadena:Reaccin qumica en cadena: Disociacin delDisociacin del

combustible en partculas ms pequeas. El H,combustible en partculas ms pequeas. El H,O, C y OH son radicales libres, se trata deO, C y OH son radicales libres, se trata de

molculas incompletas y activadas a nivel demolculas incompletas y activadas a nivel deenerga elevado. Si se elimina uno de ellos noenerga elevado. Si se elimina uno de ellos nopuede continuar el fuego.puede continuar el fuego.


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Productos de la combustin.Productos de la combustin.

Humo.Humo. Llama.Llama. Calor.Calor. GasesGases

inflamables.inflamables.


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Clasificacin del fuegoClasificacin del fuego: Fuego de materiales combustibles

slidos ( madera, tejidos, papel, goma,etc.). Para su extincin requieren deenfriamiento, o sea se elimina elcomponente temperatura.

: Fuego de lquidos combustibles(pinturas, grasas, solventes, naftas, etc.).Se apagan eliminando el aire, ointerrumpiendo la reaccin en cadena.

: Fuego de equipos elctricos bajotensin. El agente extintor no debe serconductor de la electricidad. Una vezdesconectado el aparato se lo puede apagarcon extintores para fuegos tipo A o B.


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Clasificacin del fuegoClasificacin del fuego

: Fuego de ciertos metalescombustibles (magnesio, titanio, zirconio,

sodio, potasio, etc.). Requieren extintoresespeciales.

Fuego de aceites vegetales (ejemplo:aceite de cocina). Requieren extintores

especiales.


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Transferencia de calorTransferencia de calor El calor fluye desde un cuerpo ms calienteEl calor fluye desde un cuerpo ms caliente

hasta uno ms fro, hasta que los dos alcanzenhasta uno ms fro, hasta que los dos alcanzenla misma temperatura.la misma temperatura.

El calor se transmite de un lugar a otro de tresEl calor se transmite de un lugar a otro de tresmaneras diferentes:maneras diferentes:

ConduccinConduccin ConveccinConveccin RadiacinRadiacin


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ConduccinConduccin

Es la forma que tiene el calor paraEs la forma que tiene el calor parapropagarse por los slidos.propagarse por los slidos.


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ConveccinConveccin Las molculas calientes deLas molculas calientes de

un lquido o de un gasun lquido o de un gastienden a elevarse,tienden a elevarse,

mientras que lasmientras que lasmolculas frasmolculas frasdescienden.descienden.

Se forman corrientes,Se forman corrientes,

llamadas de conveccinllamadas de conveccinque transportan el calor aque transportan el calor aotras partes.otras partes.


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RadiacinRadiacin Es la transferencia de energa a travs delEs la transferencia de energa a travs del

espacio por medio de ondasespacio por medio de ondaselectromagnticas en igual proporcion aelectromagnticas en igual proporcion a

todas las direcciones.todas las direcciones.


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Lmites de inflamabilidadLmites de inflamabilidad

Todos los materiales inflamables yTodos los materiales inflamables ycombustibles tienen dos lmites decombustibles tienen dos lmites de

inflamabilidadinflamabilidad Lmite inferior (LI)Lmite inferior (LI) Lmite superior (LS)Lmite superior (LS)


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Lmite inferiorLmite inferior

Se refiere al porcentaje mnimo de vapor Se refiere al porcentaje mnimo de vapor aire, por debajo del cual no se enciende.aire, por debajo del cual no se enciende. Se considera una mezcla demasiado pobreSe considera una mezcla demasiado pobre

Lmite superiorLmite superior Es el porcentaje mximo por encima del cual,Es el porcentaje mximo por encima del cual,

una mezcla de vapor aire no enciende.una mezcla de vapor aire no enciende. Es una mezcla demasiado rica.Es una mezcla demasiado rica.

Cuando la mezcla est entre este rango,Cuando la mezcla est entre este rango,se tiene las condiciones ptimas para lase tiene las condiciones ptimas para laoxidacin.oxidacin.


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Fases del incendioFases del incendio

IgnicinIgnicin CrecimientoCrecimiento FlashoverFlashover Incendio totalmente desarrolladoIncendio totalmente desarrollado

DecrecimientoDecrecimiento


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Fases del incendioFases del incendio


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Factores que afectan elFactores que afectan el

desarrollo de los incendiosdesarrollo de los incendios Tamao, nmero y organizacin de lasTamao, nmero y organizacin de las

aberturas de ventilacin.aberturas de ventilacin.

Volumen del compartimientoVolumen del compartimiento Las propiedades trmicas de los cierresLas propiedades trmicas de los cierres

del compartimiento.del compartimiento.

Tamao, la composicin y la ubicacin delTamao, la composicin y la ubicacin delpaquete de combustible que se enciendepaquete de combustible que se enciendeprimero.primero.


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Teora de extincinTeora de extincin

Reduccin de la temperaturaReduccin de la temperatura(enfriamiento).(enfriamiento).

Supresin del combustible (eliminando elSupresin del combustible (eliminando elcombustible).combustible).

Dilucin de oxgeno.Dilucin de oxgeno. Inhibicin de la reaccin qumica enInhibicin de la reaccin qumica en

cadena.cadena.


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Reduccin de la temperaturaReduccin de la temperatura

El mtodo ms comn de extincin es elEl mtodo ms comn de extincin es elenfriamiento con agua.enfriamiento con agua.

Consiste en bajar la temperatura de unConsiste en bajar la temperatura de uncombustible hasta un punto donde no produzcacombustible hasta un punto donde no produzcavapores para arder.vapores para arder.

El enfriamiento con agua no reduce laEl enfriamiento con agua no reduce la

produccin de vapor para extinguir incendios enproduccin de vapor para extinguir incendios enlos que intervengan lquidos con puntos delos que intervengan lquidos con puntos deignicin bajos y gases inflamables.ignicin bajos y gases inflamables.


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Supresin del combustibleSupresin del combustible

La fuente del combustible puedeLa fuente del combustible puedesuprimirse deteniendo el flujo delsuprimirse deteniendo el flujo del

combustible lquido o gaseoso, ocombustible lquido o gaseoso, osuprimiendo el combustible slido en elsuprimiendo el combustible slido en elcamino del incendio.camino del incendio.

Otro mtodo es dejar que un incendioOtro mtodo es dejar que un incendioarda hasta que todo el combustible searda hasta que todo el combustible seconsuma.consuma.


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Dilucin del oxgeno.Dilucin del oxgeno.

El contenido de oxgeno se puede reducirEl contenido de oxgeno se puede reducirinundando un rea con un gas inerte,inundando un rea con un gas inerte,

como el dixido de carbono.como el dixido de carbono. Tambin se puede saparar el oxgeno delTambin se puede saparar el oxgeno del

combustible, por medio de una capa decombustible, por medio de una capa de

espuma.espuma.


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Inhibicin de la reaccinInhibicin de la reaccin

qumica en cadena.qumica en cadena.Algunos agentes qumicos secos yAlgunos agentes qumicos secos y

halones, interrumpen la reaccin dehalones, interrumpen la reaccin de

combustin y detienen las llamas.combustin y detienen las llamas. Es efectivo para combustibles gaseosos yEs efectivo para combustibles gaseosos y

lquidos que deben tener llama para arder.lquidos que deben tener llama para arder.

No se recomienda para incendiosNo se recomienda para incendiosincandescentes.incandescentes.


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Leccin 3Leccin 3Al finalizar esta leccin el participante serAl finalizar esta leccin el participante ser

capaz de:capaz de:

1.1. Definir los fenmenos de flashover,Definir los fenmenos de flashover,backdraft, boild over y bleve.backdraft, boild over y bleve.

2.2. Establecer la diferencia entre lquidosEstablecer la diferencia entre lquidos

inflamables y lquidos combustibles.inflamables y lquidos combustibles.


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Combustin sbita generalizadaCombustin sbita generalizada

(flashover)(flashover)Transicin rpida al estado donde todasTransicin rpida al estado donde todaslas superficies de los materialeslas superficies de los materiales

contenidos en un compartimiento se vencontenidos en un compartimiento se veninvolucrados en un incendio.involucrados en un incendio.


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(flashover)(flashover)


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(flashover)(flashover)


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Explosin por flujo reversoExplosin por flujo reverso

(backdraft)(backdraft) Si el suministro de aire en el recinto se restinge,Si el suministro de aire en el recinto se restinge,

el oxgeno del interior se ir consumiendo, loel oxgeno del interior se ir consumiendo, lo

que produce un incremento en la temperatura yque produce un incremento en la temperatura ylas llamas a apagarse, sin embargo no se reducelas llamas a apagarse, sin embargo no se reducela cantidad de gases inflamables.la cantidad de gases inflamables.

Si se realiza una apertura en el compartimientoSi se realiza una apertura en el compartimiento

que permita el ingreso de aire, se formar unaque permita el ingreso de aire, se formar unamezcla explosiva, la cual puede encendiersemezcla explosiva, la cual puede encendiersedebido a la temperatura del recinto.debido a la temperatura del recinto.

Rebosamiento en incendios deRebosamiento en incendios de


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Rebosamiento en incendios deRebosamiento en incendios delquidos combustibleslquidos combustibles

(boild over)(boild over) Expulsin violenta y repentina de una porcin oExpulsin violenta y repentina de una porcin o

todo el petrleo crudo en el tanque, debido a latodo el petrleo crudo en el tanque, debido a la

ebullicin.ebullicin. Cuando un tanque de petroleo est encendido,Cuando un tanque de petroleo est encendido,se forma una onda convectiva de calor quese forma una onda convectiva de calor quedesciende aproximadamente a 1 metro por hora.desciende aproximadamente a 1 metro por hora.

Cuando la onda convectiva de calor entra enCuando la onda convectiva de calor entra encontacto con agua decantada, produce unacontacto con agua decantada, produce unasbita transformacin a vapor dando lugar alsbita transformacin a vapor dando lugar alrebosamiento del contenido del tanque.rebosamiento del contenido del tanque.

Rebosamiento en incendios deRebosamiento en incendios de


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Rebosamiento en incendios deRebosamiento en incendios delquidos combustibleslquidos combustibles

(boild over)(boild over)


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Condicines fundamentales paraCondicines fundamentales para

que se produzca un bolid overque se produzca un bolid over Incendio total de un tanque con voladuraIncendio total de un tanque con voladura

del techodel techo

Presencia de agua en estratos o capas delPresencia de agua en estratos o capas delcombustible o en el fondo del tanque.combustible o en el fondo del tanque.

Desarrollo de la onda convectiva de calor,Desarrollo de la onda convectiva de calor,

intercambio de capas fras por capasintercambio de capas fras por capascalientes.calientes.

Explosin de un lquido enExplosin de un lquido en


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Explosin de un lquido enExplosin de un lquido enebullicin de un recipienteebullicin de un recipiente

(BLEVE)(BLEVE) Boiling Expansion Vapor ExplosionBoiling Expansion Vapor Explosion Lquido confinado en un recipiente, el cual es capaz deLquido confinado en un recipiente, el cual es capaz de

generar vapores al calentarse (gases licuados).generar vapores al calentarse (gases licuados). Se encuentran a temperartura superior del punto deSe encuentran a temperartura superior del punto de

ebullicin y una presin superior a la de vapor aebullicin y una presin superior a la de vapor atemperatura ambiente.temperatura ambiente.

Si se produce una prdida de presin en la faseSi se produce una prdida de presin en la fasegaseosa, el lquido se evapora, para conseguir elgaseosa, el lquido se evapora, para conseguir elequilibrio.equilibrio.

Si se calienta la fase lquida, aumenta la presin delSi se calienta la fase lquida, aumenta la presin del

vapor.vapor.


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Condiciones para que seCondiciones para que se

produzca el BLEVEproduzca el BLEVE Que la fase lquida est sobrecalentada.Que la fase lquida est sobrecalentada. Descenso brusco de presin en la faseDescenso brusco de presin en la fase

gas.gas. Que se dan las condiciones de presin yQue se dan las condiciones de presin y

temperatura para producir unatemperatura para producir una

evaporacin instantnea de toda la faseevaporacin instantnea de toda la faselquida.lquida.


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Lquidos inflamables y lquidosLquidos inflamables y lquidos

combustiblescombustibles Se clasifican de acuerdo a su punto deSe clasifican de acuerdo a su punto de

inflamacin.inflamacin.

Lquidos inflamablesLquidos inflamables Son los que tienen el punto de inflamacinSon los que tienen el punto de inflamacin

inferior a 37.8C.inferior a 37.8C.

Lquidos combustiblesLquidos combustibles Tienen el punto de inflamacin superior aTienen el punto de inflamacin superior a

37.8C.37.8C.


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