الحروق الناتجة من بخار الماء تكون أشد من تلك الناتجة من الماء الساخن (حتى لو كان الماء عند نفس درجة الحرارة) بسبب أن البخار ينقل كمية حرارة أكبر إلى الجلد عند تلامسه، وذلك بسبب “الحرارة الكامنة للتكثيف”.
الفرق في درجة الحرارة
عندما يغلي الماء، يكون الماء السائل والماء كبخار (بخار الماء) عند نفس درجة الحرارة، وهي 100°م عند الضغط الجوي العادي.
لكن بخار الماء يمكن أن يكون أكثر سخونة من 100°م إذا تم تسخينه أكثر (مثل بخار الماء في أجهزة التعقيم أو في المراجل).
السبب الرئيسي: الحرارة الكامنة
السبب الأساسي أن بخار الماء يسبب حروقًا أشد هو أن له “حرارة كامنة” كبيرة جدًا عند التكثف.
عندما يلامس بخار الماء الجلد:
- يتكثف البخار إلى ماء سائل على سطح الجلد.
- أثناء التكثف، يطلق البخار كمية كبيرة من الطاقة (الحرارة الكامنة للتبخر) على الجلد مباشرة.
هذه الحرارة الكامنة كبيرة جدًا:
- لتحويل 1 غرام من الماء السائل إلى بخار عند 100°م، نحتاج إلى طاقة تُسمى “الحرارة الكامنة للتبخر” (حوالي 2260 جول/غ).
- عندما يتكثف 1 غرام من بخار الماء على الجلد، يُطلق هذه 2260 جول من الطاقة على الجلد، بالإضافة إلى الحرارة التي يفقدها وهو يبرد من 100°م إلى درجة حرارة الجلد.
أما الماء الساخن عند 100°م:
- ينقل حرارته فقط عند تبريده من 100°م إلى درجة حرارة الجلد (حوالي 37°م).
- كمية الحرارة التي ينقلها أقل بكثير من كمية الحرارة التي ينقلها بخار الماء عند تكثفه.
مثال توضيحي
- لو سقط 1 غرام من الماء الساخن (100°م) على الجلد، فإنه ينقل حرارة تُحسب من:
Q=m⋅c⋅ΔTQ=m\cdot c\cdot \Delta TQ=m⋅c⋅ΔT
حيث ccc ≈ 4.18 جول/غ.°م، و ΔT=100−37=63°م\Delta T=100-37=63°مΔT=100−37=63°م، أي حوالي 263 جول.
- أما 1 غرام من بخار الماء عند 100°م:
- يُطلق 2260 جول عند التكثف.
- ثم يُطلق حوالي 263 جول إضافية وهو يبرد من 100°م إلى 37°م.
- أي مجموع حوالي 2523 جول، أي أكثر بعشرة أضعاف تقريبًا من الماء الساخن.
نتيجة على الجلد
بسبب هذه الكمية الكبيرة من الحرارة التي ينقلها البخار:
- يُسخّن الجلد بسرعة أكبر.
- يُسبب تلفًا أعمق في طبقات الجلد (حروق من الدرجة الثانية أو الثالثة).
- الحروق تكون أشد، وأسرع، وأكثر خطورة من الحروق الناتجة عن نفس كمية الماء الساخن عند نفس درجة الحرارة.
