De ce este focul fierbinte? Cât de fierbinte este?

Focul este fierbinte, deoarece energia termică (căldura) este eliberată când legăturile chimice sunt rupte și formate în timpul unei reacții de ardere. Combustia transformă combustibilul și oxigenul în dioxid de carbon și apă. Energia este necesară pentru a începe reacția, ruperea legăturilor în combustibil și între atomii de oxigen, dar mult se eliberează mai multă energie când atomii se leagă împreună în dioxid de carbon și apă.

Combustibil + oxigen + energie → Dioxid de carbon + apă + mai multă energie

Atât lumina cât și căldura sunt eliberate ca energie. Flăcările sunt dovezi vizibile ale acestei energii. Flăcările constau în cea mai mare parte din gaze fierbinți. Fulgii strălucesc, deoarece materia este suficient de fierbinte pentru a emite lumină incandescentă (la fel ca un arzător de sobă), în timp ce flăcările emit lumină din gazele ionizate (ca un bec fluorescent). Lampa de foc este un indiciu vizibil al reacției de ardere, dar energia termică (căldură) poate fi invizibilă.

De ce focul este fierbinte

Pe scurt: Focul este fierbinte, deoarece energia stocată în combustibil este eliberată brusc. Energia necesară pentru începerea reacției chimice este mult mai mică decât energia eliberată.

Cheie de luat cu cheie: De ce este focul fierbinte?

• Focul este întotdeauna fierbinte, indiferent de combustibilul utilizat.
• Deși arderea necesită o energie de activare (aprindere), căldura netă eliberată depășește energia necesară.
• Spargerea legăturii chimice dintre moleculele de oxigen absoarbe energie, dar formarea legăturilor chimice pentru produse (dioxid de carbon și apă) eliberează mult mai multă energie.

Cât de fierbinte este focul?

Nu există o temperatură unică pentru foc, deoarece cantitatea de energie termică eliberată depinde de mai mulți factori, inclusiv compoziția chimică a combustibilului, disponibilitatea de oxigen și porțiunea flăcării care este măsurată. Un foc de lemn poate depăși 1100 grade Celsius (2012 grade Fahrenheit), dar diferite tipuri de lemn ard la temperaturi diferite. De exemplu, pinul produce mai mult de două ori mai multă căldură decât bradul sau salcia. Lemnul uscat arde mai fierbinte decât lemnul verde. Propanul în aer arde la o temperatură comparabilă (1980 grade Celsius), dar cu mult mai fierbinte în oxigen (2820 grade Celsius). Alți combustibili, cum ar fi acetilena în oxigen (3100 grade Celsius), ard mai cald decât orice lemn.

Culoarea unui foc este un indiciu dur de cât de cald este. Focul roșu profund este de aproximativ 600-800 grade Celsius (1112-1800 grade Fahrenheit), portocaliu-galben este în jur de 1100 grade Celsius (2012 grade Fahrenheit), iar o flacără albă este încă mai caldă, cuprinsă între 1300-1500 Celsius (2400-2700 grade Fahrenheit). O flacără albastră este cea mai tare dintre toate, cuprinsă între 1400-1650 grade Celsius (2600-3000 grade Fahrenheit). Flacăra albastră de gaz a unui arzător Bunsen este mult mai fierbinte decât flacăra galbenă de la o lumânare de ceară!

Cea mai tare parte a unei flăcări

Cea mai tare parte a unei flăcări este punctul de ardere maximă, care este porțiunea albastră a unei flăcări (dacă flacăra arde fierbinte). Cu toate acestea, majoritatea studenților care efectuează experimente științifice li se spune să folosească vârful flăcării. De ce? Acest lucru se datorează faptului că căldura crește, astfel încât vârful conului flăcării este un bun punct de colectare a energiei. De asemenea, conul flăcării are o temperatură destul de consistentă. Un alt mod de a măsura regiunea cu cea mai mare căldură este de a căuta porțiunea cea mai strălucitoare a unei flăcări.

Fapt amuzant: Cele mai tari și cele mai cool flăcări

Cea mai tare flacără produsă a fost la 4990 de grade Celsius. Acest foc s-a format folosind dicioanoacetilena ca combustibil și ozon ca oxidant. Se poate face și un foc rece. De exemplu, se poate forma o flacără în jur de 120 de grade Celsius folosind un amestec de aer-combustibil reglementat. Cu toate acestea, întrucât o flacără răcoroasă este abia peste punctul de fierbere al apei, acest tip de foc este greu de întreținut și se stinge ușor.

Proiecte Fun Fire

Aflați mai multe despre foc și flăcări, realizând proiecte științifice interesante. De exemplu, aflați cum sărurile metalice afectează culoarea flăcării făcând foc verde. Folosiți chimia pentru a porni un incendiu fără a folosi chibrituri. Caută un proiect cu adevărat interesant? Încearcă focul de foc.

Sursă

• Schmidt-Rohr, K (2015). „De ce arderile sunt întotdeauna exoterme, cu aproximativ 418 kJ pe Mole de O₂". J. Chem. Educ. 92 (12): 2094-99. Doi: 10.1021 / acs.jchemed.5b00333