Dúvida Teórica: O QUE É O FOGO?

por Convidado Sáb 10 Jan 2015, 11:31

Olá pessoal.

Estudando termologia vi uma imagem de um belo churrasco, onde, surpreendentemente, o que me chamou a atenção foi o fogo e não a carne. Afinal, se o calor é energia térmica em trânsito, como a matéria passa a transmitir calor na forma de "fogo", tornando-o visível? Como interpretar isso?

Obrigado.

por mateus160399 Sáb 10 Jan 2015, 13:19

Lembre, que na natureza pelo principio de Lavoiseir muito usado em energia: na natureza nada se cria nada se perde tudo se transforma. . Pois bem o que nos chamamos de fogo é o resultado de um processo termoquímico muito exotérmico de oxidação. Geralmente, um composto químico orgânico como o papel, a madeira, os plasticos, os gases de hidrocarbonetos, como a gasolina, susceptíveis a oxidação, em contato com uma substância comburente necessitam de uma energia de ativação. Esta energia para inflamar o combustível pode ser fornecida através de uma faisca ou de uma chama. Iniciada a reação de oxidação, também denominada de combustão ou queima, o calor desprendido pela reação mantém o processo em marcha.Os produtos da combustão (principalmente vapor de água e CO2), em altas temperaturas pelo calor desprendido pela reação quimica, emitem luz visível. O resultado é uma mistura de gases incandescentes emitindo energia, denominado chama ou fogo. A energia química se transforma em energia termica e luminosa.

por **Carlos Adir** Sáb 10 Jan 2015, 15:28

Incrementando a resposta do mateus(ou não).

Quando você fornece/retira energia a alguma molécula, a molécula pode então variar a temperatura, ou mudar de estado físico. Contudo, as moléculas com o acréscimo de energia, são quebradas e formam outros compostos mais estáveis.
Não sei tão bem quanto a moléculas, mas se você tem Cloreto de Sódio por exemplo, e quer transformar em ions, basta aquece-los a uma temperatura especifica, você então dará energia o suficiente para quebrar a molécula e formar os íons - chamada energia de ionização.

Em compostos organicos, quando você fornece energia além do necessário para aumentar a temperatura, você acaba quebrando as ligações de hidrogênio e quebrando em outras moléculas e tornando-as mais estáveis, como dióxido de carbono e agua.

Essas moléculas mais estáveis, para manter sua estabilidade não é necessária tanta energia quanto a que tinha antes, isto é, você fornece um pouco de energia para o metano(exemplo) para que quebre as ligações, e então forma-se dióxido de carbono e agua, liberando mais energia que a recebida.

Essa energia liberada é totalmente através de ondas: as ondas de calor(infravermelho) e as ondas visíveis a olho nú, o que identificamos cor da chama.

Resumindo: Fornece energia para o combustível, quebra as ligações, forma-se outras moléculas, libera energia em forma de ondas como infra-vermelho e cor

Até aqui, sua pergunta já está respondida, mas tem mais algumas informações abaixo:

Detalhes Adicionais:

Existe "fogo" que você não vê, na queima de metanol, não se vê a coloração da chama pois toda a energia transmitida é feita através de infravermelho(não enchergamos) e então não é visível. Outros compostos como etanol, podemos observar que na combustão há coloração, embora o composto seja transparente quando líquido.

Imagem de combustão:

De acordo com a coloração da chama, vê-se quando a chama libera bastante energia. Sabe-se que quanto maior a frequência de uma onda, mais energia a onda transporta. Uma cor violeta transporta mais energia que uma amarela.
Tem-se a ordem:
raios gama > raios x > ultravioleta > violeta > azul > anil > verde > amarelo > laranja > vermelho > infravermelho > radar > FM > TV > Ondas curtas > AM
Onde raios gama tem maior frequência e as ondas AM menor frequência.
Por exemplo, uma chama azul libera maior quantidade de energia que uma chama amarela. Contudo, não é regra, já digo o porquê.
O etanol por exemplo, libera mais energia que o metanol, visto que quanto maior a quantidade de carbono do combustível, melhor para combustão.

A fumaça(fuligem)(quarta imagem) que ocorre em grande parte em incêndios de florestas, decorre da combustão incompleta(ou seja, falta suficiente de oxigênio para combustão), e nestes casos, a liberação de calor é menor que as chamas quando não há formação de fuligem.
Com isso, quando procura-se obter uma fonte de calor com pouco desperdício, deve-se realizar uma pré mistura com o oxigênio:

Pré-Mistura:

Na imagem acima, a imagem da lata furada é para que o oxigênio entre nos buracos feitos nela e então a chame queime mais forte e diminua a produção de fuligem(caso tiver).
É por isso que em uma fogueira, quando o fogo está extinguindo-se, joga-se vento(ou oxigênio) para que ocorra a combustão.
Isso também tem relação com o fogão de cozinha, há uma pré-mistura antes de queimar o gás de cozinha.

Quanto à coloração, como dito acima, quanto maior a frequência de onda, maior a energia transportada pela onda.
Contudo, na queima de combustíveis com alguns sais, produzem coloração diferente da chama, abaixo está a imagem da queima de alguns sais:

Queima de sais:

Isso é utilizado em fogos de artificio, as diferentes cores produzidas pelos fogos provém da mistura feita antes da queima.

Caso queira se aprofundar mais:
Ensaio Chama