¿Por qué está caliente el fuego? ¿Qué tan caliente es?

El fuego está caliente porque la energía térmica (calor) se libera cuando los enlaces químicos se rompen y se forman durante una reacción de combustión. La combustión convierte el combustible y el oxígeno en dióxido de carbono y agua. Se requiere energía para comenzar la reacción, rompiendo enlaces en el combustible y entre átomos de oxígeno, pero mucha se libera más energía cuando los átomos se unen en dióxido de carbono y agua.

Combustible + Oxígeno + Energía → Dióxido de carbono + Agua + Más energía

Tanto la luz como el calor se liberan como energía. Las llamas son evidencia visible de esta energía. Las llamas consisten principalmente en gases calientes. Las ascuas brillan porque la materia está lo suficientemente caliente como para emitir luz incandescente (como un quemador de estufa), mientras que las llamas emiten luz de gases ionizados (como una bombilla fluorescente). La luz del fuego es una indicación visible de la reacción de combustión, pero la energía térmica (calor) también puede ser invisible.

¿Por qué el fuego es caliente?

En pocas palabras: el fuego está caliente porque la energía almacenada en el combustible se libera repentinamente. La energía requerida para iniciar la reacción química es mucho menor que la energía liberada..

Conclusiones clave: ¿Por qué está caliente el fuego??

• El fuego siempre está caliente, independientemente del combustible que se use.
• Aunque la combustión requiere una energía de activación (ignición), el calor neto liberado excede la energía requerida.
• Romper el enlace químico entre las moléculas de oxígeno absorbe energía, pero formar los enlaces químicos para los productos (dióxido de carbono y agua) libera mucha más energía..

¿Qué tan caliente es el fuego??

No existe una temperatura única para el fuego porque la cantidad de energía térmica que se libera depende de varios factores, incluida la composición química del combustible, la disponibilidad de oxígeno y la porción de la llama que se mide. Un fuego de leña puede exceder los 1100 grados Celsius (2012 grados Fahrenheit), pero diferentes tipos de leña arden a diferentes temperaturas. Por ejemplo, el pino produce más del doble de calor que el abeto o el sauce. La madera seca arde más caliente que la madera verde. El propano en el aire arde a una temperatura comparable (1980 grados Celsius), pero mucho más caliente en oxígeno (2820 grados Celsius). Otros combustibles, como el acetileno en oxígeno (3100 grados Celsius), se calientan más que cualquier madera.

El color de un fuego es un indicador aproximado de lo caliente que está. El fuego rojo intenso es de aproximadamente 600-800 grados Celsius (1112-1800 grados Fahrenheit), el amarillo anaranjado es de alrededor de 1100 grados Celsius (2012 grados Fahrenheit), y una llama blanca está aún más caliente, entre 1300-1500 Celsius (2400-2700 grados Fahrenheit). Una llama azul es la más caliente de todas, y oscila entre 1400-1650 grados Celsius (2600-3000 grados Fahrenheit). La llama de gas azul de un mechero Bunsen es mucho más caliente que la llama amarilla de una vela de cera.!

La parte más caliente de una llama

La parte más caliente de una llama es el punto de máxima combustión, que es la porción azul de una llama (si la llama se quema así de caliente). Sin embargo, a la mayoría de los estudiantes que realizan experimentos de ciencias se les dice que usen la parte superior de la llama. ¿Por qué? Esto se debe a que el calor aumenta, por lo que la parte superior del cono de la llama es un buen punto de recolección de energía. Además, el cono de la llama tiene una temperatura bastante constante. Otra forma de medir la región de más calor es buscar la porción más brillante de una llama..

Dato curioso: las llamas más calientes y frescas

La llama más caliente jamás producida fue a 4990 grados Celsius. Este fuego se formó usando dicianoacetileno como combustible y ozono como oxidante. También se puede hacer fuego frío. Por ejemplo, se puede formar una llama de alrededor de 120 grados centígrados utilizando una mezcla de aire y combustible regulada. Sin embargo, dado que una llama fría apenas alcanza el punto de ebullición del agua, este tipo de fuego es difícil de mantener y se apaga fácilmente.

Proyectos divertidos de fuego

Aprenda más sobre fuego y llamas realizando interesantes proyectos de ciencias. Por ejemplo, aprenda cómo las sales metálicas afectan el color de la llama al hacer fuego verde. Usa la química para encender un fuego sin usar fósforos. ¿Listo para un proyecto realmente emocionante? Prueba la respiración de fuego.

Fuente

• Schmidt-Rohr, K (2015). "Por qué las combustiones son siempre exotérmicas, produciendo alrededor de 418 kJ por mol de O₂". J. Chem. Educ. 92 (12): 2094-99. Doi: 10.1021 / acs.jchemed.5b00333