天婦羅油起火時澆水，
為什麼會噴出直達天花板的火柱？
一般情況下，起火了就澆水，這個做法沒錯。但唯獨廚房裡的油，澆水的瞬間，火焰會瞬間暴增好幾倍。原因可以用一個數字說明。這個數字就是 1700。
傍晚的廚房。為了炸天婦羅，把鍋子放在爐上加熱，只是稍微離開一下，油就開始冒出白煙。等你驚覺不對的時候，鍋裡的油已經從鍋緣冒出火焰在燃燒。
這時反射性伸手去拿的，通常是水龍頭或旁邊的杯子。畢竟是火災，澆水就能滅火，這麼想很自然。
然而，往燃燒中的油倒入一杯水，火焰會變成直衝天花板的火柱。不但沒有滅火，反而把燃燒的油噴得四處飛濺，讓火勢蔓延到整個房間。
水不會停留在油的表面，而是撥開油層沉到底部。那裡是超過300℃的世界。
在鍋底瞬間變成蒸氣，把上方正在燃燒的油整團往空中噴起。這就是火柱的真相。
也就是說，水不是去滅火，而是在鍋底引發一場爆炸。接下來依序說明。
原因1：水不是待在油的「上面」，而是跑到「下面」
回想一下沙拉油沙拉醬的瓶子。搖晃後放置一段時間，油會在上層、水在下層分開。因為油比較輕。
燃燒中的鍋子也會發生同樣的事。倒進去的水不會停留在火焰上方，而是撥開油層沉到鍋底。這一點是關鍵。如果水能停留在油的表面，像蓋子一樣阻隔氧氣，那水本來應該有助於滅火。但水會自己一頭鑽進最熱的地方。
原因2：水變成蒸氣時，膨脹的程度完全不是一般等級
油在燃燒時，溫度超過300℃。是水沸騰溫度100℃的3倍以上。
水一碰到這個溫度，根本沒有慢慢加熱的時間，一接觸瞬間就變成蒸氣。而水變成蒸氣時，體積會膨脹到大約1700倍。
把這個數字換算成熟悉的東西來感受一下。
| 原本的水 | 200 mL（一杯水） |
| 變成蒸氣後（約1700倍） | 約 340,000 mL ＝ 約 340 L |
| 340 L 大概是多少 | 一般家用浴缸（約200 L）的1.7缸 |
| 發生所需的時間 | 幾乎是瞬間 |
※ 以100℃、1大氣壓計算的估算值。實際油的溫度更高，膨脹程度會更大。
相當於1.7缸浴缸的氣體，從鍋底瞬間湧出。上面還蓋著正在燃燒的油。油被無處可去的蒸氣往上推，整團被打上空中。在空中變成細小霧滴的油，表面積暴增，燃燒得更加猛烈。這就是火柱的真相。
而是在鍋底，引發一場爆炸。
紙或木頭在燃燒時，澆水是正確的做法。這種情況下，水會停留在燃燒物的表面，蒸發時會吸走大量熱能，讓溫度下降。同時，產生的蒸氣也會阻隔氧氣。
水依然是優秀的滅火劑，這點沒有改變。只有遇到油的時候，水因為「會下沉」這個特性，才會反過來造成完全相反的效果。
那麼，應該怎麼做
- 先關火把爐火開關關掉，先斷絕熱源的供應。不要移動鍋子。端著鍋子移動，溢出的油會讓火勢擴大，也容易燙傷。
- 阻隔空氣如果有適用於天婦羅油的家用滅火器，或市售的滅火毯，就用那個。沒有的話，拿大一點的鍋蓋，從面前滑過去蓋上。從上方蓋下去的話，火焰會竄到手上。
- 覺得撲不滅，立刻逃離並打119如果火焰已經竄出鍋子，開始燒到抽油煙機或窗簾，就放棄滅火。「好像快撲滅了」的念頭最危險。逃離時要關上房門，也要通知鄰居。
- 澆水 ― 這就是本文的主題。就連一杯水，也會變成火柱
- 端著鍋子移動 ― 油會溢出形成火路。就連搬到水槽也很危險
- 用力丟布或扔進濕布 ― 布裡含的水，會引發跟澆水一樣的結果。消防機關有時會建議用布來蓋，但前提是要先把水擰乾，然後從面前輕輕蓋上。如果沒有自信能做好，不要勉強，優先選擇逃離
- 丟入美乃滋等食材 ― 這曾是一時流傳的方法，但消防機關並不建議。因為成分大多是油和水分，反而可能讓火勢擴大或飛濺
- 火剛熄滅就馬上打開鍋蓋 ― 油的溫度仍在可以起火的範圍。一旦空氣進入，會再次燃燒。請等到充分冷卻後才打開
- 炸東西時不要離開現場。許多廚房火災都是「稍微離開一下」造成的
- 冒出白煙就是危險信號。即使還沒燒起來，離起火溫度也已經很近了。請立刻關火
- 使用附有食用油過熱防止裝置（感應器）的爐具。目前家用瓦斯爐大多已標配此功能
- 在廚房備好家用滅火器、滅火噴霧或滅火毯。請選擇標示適用於天婦羅油的款式
- 偶爾確認一下火災警報器是否正常運作
可以在廚房確認的事（不用火）
- 在透明杯子裡倒半杯水
- 慢慢倒入沙拉油
- 觀察油浮在上層、水沉在下層，分得很清楚。即使攪拌混合，過一會兒也一定會恢復同樣的順序
「油在上、水在下」這個順序，正是造成火柱的原因。在燃燒中的鍋子裡，水也是同樣往底部移動。請絕對不要用火來做實驗。只需要確認這個分層的結果就足夠了。
總結
不能往燃燒的油裡澆水，不是因為水「沒效」。而是因為水本身的性質：水比油重，會沉到最熱的底部，並在那裡瞬間膨脹成1700倍。
先關火。蓋上鍋蓋。不行的話就逃離並打119。
請只記住這個順序就好。
廚房的火只牽涉眼前的鍋子，但戶外的火會蔓延到遠處。關於火焰熱度能傳到多遠、火星能飄多遠，我在森林火災的文章裡做過計算。另外，即使完全沒有火源，火也可能自己產生。擦過油的布為什麼會自己燒起來，整理在油布自燃的文章中。
想知道更多 ― 用語、數學式與教科書的對應從國中理科到研究中的話題，都會明確標示屬於哪個程度
- 國中國中理科會學到的範圍
- 高中高中「基礎化學」「基礎物理」會學到的範圍
- 高中＋高中「化學」「物理」，或教科書中屬於進階、專欄內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（燃燒工程、傳熱工程）的內容
- 研究連大學都還不當作「定論」教授、研究者目前正在調查的話題
國中用語：「閃火點」與「自燃點」不一樣
- 閃火點（引火點）：從這種液體冒出的蒸氣，靠近火源時會燃燒起來的溫度。食用油大致在300℃上下。
- 自燃點（發火點）：不需要靠近火源，自己就會燒起來的溫度。食用油大致在360〜370℃左右。放著不管的天婦羅鍋會起火，就是因為達到了這個溫度。
- 白煙：油開始分解的信號。這個階段還沒有燒起來，但自燃點已經很接近了。
- 油類火災：在滅火器的分類中，紙或木頭的火災（A類火災）、油類火災（B類火災）、電器火災（C類火災）是分開的。廚房用應選擇標示適用於天婦羅油的款式。
另外，炸天婦羅的溫度通常是170〜180℃。離自燃點還有一段差距，但如果就這樣放著不管持續加熱，幾分鐘到十幾分鐘內就會補上這個差距。
國中高中為什麼水會下沉 ― 密度
水的密度約為 1.0 g/cm³，食用油大約是 0.91〜0.92 g/cm³。油比較輕，所以水在下、油在上分開。這正是國中理科「密度」概念在發揮作用的場景。
順帶一提，加熱後的油會變得更輕（因為受熱體積會膨脹）。300℃的油和水之間密度差更大，所以水會沉得更快。
高中用算式確認：一瓢水，能產生多少公升的氣體
「不能把水倒進油裡」是大家都知道的常識。但實際會發生多激烈的事呢？一旦換算成數字，就會發現遠比想像中更劇烈。
水變成蒸氣時，體積約膨脹1700倍
| 原本水的體積 | 1 g ＝ 1 cm³（單位為cm³，等同1 mL） |
| 變成蒸氣後的體積 | 約 1700 cm³（單位為cm³，即1.7 L） |
| 倍率 | 約 1700 倍（無單位，只是比值） |
液態水中，分子之間緊密黏著擁擠在一起。變成蒸氣後，這種結合解開，分子自由飛散，同樣的量占用的空間卻暴增好幾個數量級。
這裡重要的是，這種膨脹是「邊推擠邊發生」的。會把上方的油整團往上推。
| 不小心掉進去的水 | 設為一大匙 ＝ 15 mL |
| 變成蒸氣時的體積 | 15 × 1700 ＝ 25500 mL |
| 換算成公升 | 25500 ÷ 1000 ＝ 25.5 L |
一大匙水，就能產生25公升的氣體。相當於12瓶2公升寶特瓶的量，在鍋底一瞬間產生出來。
這股氣體從油的下方往上噴出。油被推起，變成細小油粒噴散到空中。散布在空中的油因為充分接觸空氣，會瞬間猛烈燃燒。這就是火柱的真相。不是油「發生爆炸」，而是水把油打上天空。
如果水下沉之後是慢慢加熱，或許還有時間應對。但實際上是瞬間發生的。看看需要多少熱量，就能明白原因。
| 讓1 g水變成蒸氣所需的熱量 | 約 2260 J |
| 1 g油從300℃降到100℃釋放的熱量 | 2.0 × 200 ＝ 400 J |
| 讓1 g水蒸發所需的油量 | 2260 ÷ 400 ≒ 5.7 g |
只要水周圍大約6 g左右的油降溫，就足夠了。不需要整鍋的油都冷卻。接觸的瞬間，光是附近那一點油就能供應足夠的熱量。
所以根本沒有「倒進去之後稍微等一下再想」的時間。下沉、沸騰、噴起，是一氣呵成連續發生的。
| 水的密度 | 約 1.0 g/cm³ |
| 食用油的密度 | 約 0.92 g/cm³ |
| 差 | 1.0 − 0.92 ＝ 0.08 g/cm³ |
水比較重，所以水一定會沉到油的底部。而且熱油受熱膨脹，會變得更輕。300℃的油和水之間差距更大，水會沉得更快。
也就是說，水會直奔最熱的地方（鍋底），在那裡引發①②③的連鎖反應。條件可說是完全具備。
起火時，請先關火並遠離現場。絕對不要澆水。這個計算顯示的，不是水「沒效」，而是水會「讓情況惡化」。
高中「1700倍」是怎麼算出來的
這個數字不是靠背誦，而是可以計算出來的。用的是高中化學學到的氣體概念。
| 液態水1 mol的體積 | 18 g ÷ 1.0 g/cm³ ＝ 18 cm³ |
| 氣體1 mol的體積（0℃、1大氣壓） | 22.4 L ＝ 22,400 cm³ |
| 換算成100℃（查理定律） | 22,400 × 373 ÷ 273 ≒ 30,600 cm³ |
| 體積比 | 30,600 ÷ 18 ≒ 1,700 倍 |
也就是說，「1700倍」是單靠水的摩爾質量，和氣體1摩爾的體積這兩個數字就能算出來的值。若以油的溫度300℃來計算，數字會更大（約2,600倍）。
高中＋為什麼會「瞬間」變成蒸氣 ― 潛熱與溫差
讓水蒸發，除了要加熱到100℃，還需要額外大量的熱（蒸發熱，約2,260 kJ/kg）。一般來說，這會成為緩衝的時間。
但對手是超過300℃的大量油。溫差超過200℃，加上油的熱容量很大，所需的熱量瞬間就能供應，無法形成緩衝時間。
再加上，進入油中的水滴四周完全被油包圍。在這種無處可逃的環境中產生的蒸氣，會直接轉化成把上方油往上推的力。同樣的水量，灑在開放空間和在油底沸騰，結果完全不同。
大學這個現象的名稱 ― 油沫沸溢與沸溢
燃燒中的油層中進水後劇烈噴濺的現象，在消防與燃燒工程領域稱為油沫沸溢（slop over）。石油儲槽火災時，底部積存的水受熱後發生同樣現象，稱為沸溢（boil over），這兩者是長期以來備受研究的重大風險。
相關的專門領域包括：水滴在高溫表面不穩定沸騰的膜沸騰與萊頓弗羅斯特現象，以及噴起的油變成霧狀燃燒的噴霧燃燒，這些都屬於大學傳熱工程、燃燒工程的內容。飛濺的油滴愈細小，表面積愈大，燃燒就愈猛烈。
研究尚未有定論的事 ― 「把水變成霧就能滅油類火災」的矛盾現象
前面一直寫「油絕對不能澆水」，但事實上，把水變成非常細小的水霧（水霧滅火）噴灑，是可以撲滅油類火災的。事實上，商用廚房和機房中確實有使用水的滅火設備。同樣是水，為什麼會出現完全相反的結果？
- 水霧不會鑽入油中。粒徑小的水霧會在火焰中完全蒸發掉，到不了鍋底。因為「在下沉之前就先變成蒸氣」，所以不會發生爆炸性的噴起。
- 蒸氣會稀釋火焰。細小的水霧表面積大，能迅速奪走熱量，產生的水蒸氣會把氧氣排擠出去。
- 不過，界線在哪裡並不簡單。水滴的大小、噴灑的力道、油的深度、鍋子的形狀，這些組合會決定究竟是「滅火」還是「爆炸」。在一般家庭廚房的條件下，普通人根本無法判斷界線在哪裡。
- 所以安全建議始終如一：「油不能澆水」。這個簡化的說法並不是因為科學上不精確才採用，而是因為一旦誤判界線，後果會非常嚴重才這樣規定。
安全規則中有不少這種「刻意簡化」的例子。了解背後的原因，也能看出遵守規則的意義所在。
與教科書的對應（依程度）
| 程度 | 科目・單元 | 本文對應段落 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・密度／狀態變化／燃燒與氧氣 | 水下沉的原因、變成蒸氣時體積增大、蓋上鍋蓋能滅火的原因 |
| 高中 | 基礎化學・物質量（mol）／氣體體積 | 自己算出「1700倍」 |
| 高中 | 基礎物理・熱量與比熱 | 有溫差時熱傳遞得更快 |
| 高中＋ | 化學・氣體定律／物理・潛熱 | 用查理定律進行溫度修正、蒸發熱2,260 kJ/kg |
| 大學 | 燃燒工程・傳熱工程 | 油沫沸溢、沸溢、膜沸騰、噴霧燃燒 |
| 研究 | 滅火技術研究（未解決） | 水霧發揮滅火作用的條件，以及轉為爆炸的界線 |
| ― | 防災・安全教育 | 先關火→蓋鍋蓋→逃離並打119、滅火器的種類 |
- 日本總務省消防廳（総務省消防庁）及各地消防本部針對「天婦羅油火災」的注意呼籲、住宅防火相關宣傳資料。
- 日本獨立行政法人製品評価技術基盤機構（NITE，製品評價技術基盤機構）及國民生活中心（国民生活センター）針對烹調油過熱、起火的再現實驗與注意呼籲。
- 依日本消防法令規定的滅火器適用火災分類（A類火災＝一般火災、B類火災＝油類火災、C類火災＝電器火災）。
- 日本瓦斯石油機器工業會（日本ガス石油機器工業会）等機構針對烹調油過熱防止裝置（Si感應瓦斯爐）的說明。
- 燃燒工程標準教科書中關於沸溢／油沫沸溢的記述，以及 NFPA 針對水霧滅火設備的相關標準。
※ 自燃點、閃火點、蒸發熱等數值，會因油的種類與測量條件而有所差異。本文列出的是一般常用的參考值。
※本文為一般大眾取向的科學解說。實際火災發生時的應對，請依照消防機關的指示，以及滅火器、滅火用品的使用說明進行。文中提到的實驗，請僅限於不使用明火的範圍。文中列出的數值，僅作為理解原理的參考。