Por que o fogo é quente? Quão quente é?

O fogo é quente porque a energia térmica (calor) é liberada quando as ligações químicas são quebradas e formadas durante uma combustão reação. A combustão transforma combustível e oxigênio em dióxido de carbono e água. Energia é necessário para iniciar a reação, quebrando 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 como calor são liberados como energia. Chamas são evidências visíveis dessa energia. 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.

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?

Não existe uma temperatura única para o fogo porque a quantidade de energia térmica liberada depende de várias fatores, incluindo a composição química do combustível, a disponibilidade de oxigênio e a porção da chama sendo medido. Um incêndio a lenha pode exceder 1100 ° Celsius (2012 ° Fahrenheit), mas diferentes tipos de madeira queimam a temperaturas diferentes. Por exemplo, o pinheiro produz mais que o dobro do calor que o abeto ou o salgueiro e a madeira seca queima mais quente que a madeira verde. O propano no ar queima a uma temperatura comparável (1980 ° Celsius), mas muito mais quente em oxigênio (2820 ° Celsius). Outros combustíveis, como acetileno em oxigênio (3100 ° 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 ° Celsius (1112-1800 ° Fahrenheit), amarelo-alaranjado é de cerca de 1100 ° Celsius (2012 ° Fahrenheit) e uma chama branca é ainda mais quente, variando de 1300-1500 Celsius (2400-2700 ° C) Fahrenheit). Uma chama azul é a mais quente de todas, variando de 1400-1650 ° Celsius (2600-3000 ° 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 é o ponto de combustão máxima, que é a parte azul de uma chama (se a chama queima tão quente). No entanto, muitos estudantes que realizam experimentos científicos são instruídos a usar o topo da chama. Por quê? Como o calor aumenta, 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.

A chama mais quente já produzida foi a 4990 ° 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 ° 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.

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

• 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