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Por que o fogo é quente? Quão quente é?

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O fogo é quente porque a energia térmica (calor) é liberada quando as ligações químicas são quebradas e formadas durante uma reação de combustão. A combustão transforma combustível e oxigênio em dióxido de carbono e água. É necessária energia para iniciar a reação, quebrando as ligações no combustível e entre átomos de oxigênio, mas muito mais energia é liberada quando átomos se unem em dióxido de carbono e água.

Combustível + Oxigênio + Energia → Dióxido de Carbono + Água + Mais Energia

Tanto a luz quanto o calor são liberados como energia. Chamas são evidências visíveis dessa energia. As chamas consistem principalmente de gases quentes. As brasas brilham porque a matéria é quente o suficiente para emitir luz incandescente (como um queimador de fogão), enquanto as chamas emitem luz de gases ionizados (como uma lâmpada fluorescente). A luz do fogo é uma indicação visível da reação de combustão, mas a energia térmica (calor) também pode ser invisível.

Por que o fogo está quente

Em poucas palavras: o fogo é quente porque a energia armazenada no combustível é liberada repentinamente. A energia necessária para iniciar a reação química é muito menor que a energia liberada.

Principais tópicos: Por que o fogo é quente?

  • O fogo está sempre quente, independentemente do combustível usado.
  • Embora a combustão exija uma energia de ativação (ignição), o calor líquido liberado excede a energia necessária.
  • Quebrar a ligação química entre moléculas de oxigênio absorve energia, mas formar as ligações químicas dos produtos (dióxido de carbono e água) libera muito mais energia.

Quão quente é o fogo?

Não existe uma temperatura única para o fogo, porque a quantidade de energia térmica liberada depende de vários fatores, incluindo a composição química do combustível, a disponibilidade de oxigênio e a parte da chama que está sendo medida. Um incêndio na madeira pode exceder 1100 graus Celsius (2012 graus Fahrenheit), mas diferentes tipos de madeira queimam em temperaturas diferentes. Por exemplo, o pinheiro produz mais que o dobro de calor que o abeto ou o salgueiro. A madeira seca queima mais quente que a madeira verde. O propano no ar queima a uma temperatura comparável (1980 graus Celsius), mas muito mais quente em oxigênio (2820 graus Celsius). Outros combustíveis, como acetileno em oxigênio (3100 graus Celsius), queimam mais quente do que qualquer madeira.

A cor do fogo é um indicador aproximado de como está quente. O fogo vermelho escuro é de cerca de 600-800 graus Celsius (1112-1800 graus Fahrenheit), amarelo-alaranjado é de cerca de 1100 graus Celsius (2012 graus Fahrenheit) e uma chama branca é mais quente ainda, variando de 1300-1500 Celsius (2400-2700 graus Fahrenheit). Uma chama azul é a mais quente de todas, variando de 1400-1650 graus Celsius (2600-3000 graus Fahrenheit). A chama azul de gás de um queimador de Bunsen é muito mais quente que a chama amarela de uma vela de cera!

A parte mais quente de uma chama

A parte mais quente de uma chama é o ponto de combustão máxima, que é a parte azul de uma chama (se a chama queima tão quente). No entanto, a maioria dos estudantes que realizam experimentos científicos é orientada a usar o topo da chama. Por quê? Isso ocorre porque o calor aumenta, então a parte superior do cone da chama é um bom ponto de coleta de energia. Além disso, o cone da chama tem uma temperatura bastante consistente. Outra maneira de medir a região com mais calor é procurar a parte mais brilhante de uma chama.

Curiosidade: as chamas mais quentes e frias

A chama mais quente já produzida foi de 4990 graus Celsius. Este incêndio foi formado usando dicianoacetileno como combustível e ozônio como oxidante. Também pode ser feito fogo frio. Por exemplo, uma chama em torno de 120 graus Celsius pode ser formada usando uma mistura de ar-combustível regulada. No entanto, como uma chama fria mal ultrapassa o ponto de ebulição da água, esse tipo de fogo é difícil de manter e se apaga rapidamente.

Fun Fire Projects

Saiba mais sobre fogo e chamas executando projetos científicos interessantes. Por exemplo, aprenda como os sais de metal afetam a cor da chama fazendo fogo verde. Use a química para iniciar um incêndio sem usar fósforos. Pronto para um projeto verdadeiramente emocionante? Experimente respirar fogo.

Fonte

  • Schmidt-Rohr, K (2015). "Por que as combustões são sempre exotérmicas, produzindo cerca de 418 kJ por mole de O2". J. Chem. Educ. 92 (12): 2094-99. Doi: 10.1021 / acs.jchemed.5b00333



Comentários:

  1. Perren

    Adorável

  2. Brabar

    Você permite o erro. Escreva para mim em PM, vamos discutir.

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