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  reação de combustão. A combustão transforma combustível e oxigênio em dióxido de carbono e água. A energia é necessária para iniciar a reação, quebrando as ligações no combustível e entre os átomos de oxigênio, mas muito mais energia é liberada quando os átomos se unem em dióxido de carbono e água.

Tanto a luz quanto o calor são liberados como energia. Chamas são evidências visíveis dessa energia. Chamas consistem principalmente de gases quentes. Brasas brilham porque a matéria é quente o suficiente para emitir luz incandescente (como um queimador de fogão), enquanto 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.

Resumindo: 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.

Não há 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 porção da chama que está sendo medida. Um incêndio de madeira pode exceder 1100 graus Celsius, mas diferentes tipos de madeira queimam em diferentes temperaturas. Por exemplo, o pinheiro produz mais de duas vezes mais 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 o acetileno em oxigênio (3100 graus Celsius), queimam mais quente que qualquer madeira.

A cor de um incêndio é um indicador aproximado de quão quente ele é. Incêndio vermelho profundo é de cerca de 600-800 graus Celsius (1112-1800 graus Fahrenheit), laranja-amarelo é cerca de 1100 graus Celsius (2012 graus Fahrenheit), e uma chama branca é ainda mais quente, variando de 1300-1500 Celsius (2400-2700 graus Fahrenheit). Uma chama azul é a mais quente de todas, variando de 1400 a 1650 graus Celsius (2600 a 3000 graus Fahrenheit). A chama de gás azul de um bico 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 máxima combustão, que é a parte azul de uma chama (se a chama queimar tão quente). No entanto, a maioria dos alunos que realizam experimentos científicos é instruída a usar o topo da chama. Por quê? Isso ocorre porque o calor sobe, então o topo do cone da chama é um bom ponto de coleta para a energia. Além disso, o cone da chama tem uma temperatura bastante consistente. Outra maneira de medir a região da maior parte do calor é procurar a parte mais brilhante de uma chama.

A chama mais quente já produzida foi de 4990 graus Celsius. Este fogo foi formado usando dicianopropileno como combustível e ozono como oxidante. Fogo fresco também pode ser feito. Por exemplo, uma chama em torno de 120 graus Celsius pode ser formada usando uma mistura de ar-combustível regulada. No entanto, desde que uma chama fria é apenas sobre o ponto de ebulição da água, este tipo de fogo é difícil de manter e sai prontamente.

Saiba mais sobre fogo e chamas realizando projetos científicos interessantes. Por exemplo, aprenda como os sais de metal afetam a cor da chama fazendo fogo verde . Use química para iniciar um incêndio sem usar correspondências . Para um projeto verdadeiramente emocionante? Dê uma chance ao uso de armas de fogo .

• Schmidt-Rohr, K (2015). “Por que as combustões são sempre exotérmicas, produzindo cerca de 418 kJ por mole de O ₂ “. J. Chem. Educ. 92 (12): 2094-99. doi: 10.1021 / acs.jchemed.5b00333