O Fogo pode queimar ou derreter tudo?

2 semanas ago
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O Fogo pode queimar ou derreter tudo?

Há poucas coisas tão fascinantes quanto uma fogueira ou qualquer incêndio. Eles são lindos e mortais, imprevisíveis e misteriosos. Nós os tememos, criamos, os apagamos e protegemos contra eles, porque há poucas forças no mundo como destrutivas. Milhares de acres de floresta podem queimar em questão de horas ou dias se os ventos estiverem corretos e o combustível estiver seco o suficiente.

antes e depois da vida selvagem

(Crédito da foto: National Park Service)

Dado como o fogo universal e generalizado é, ele traz uma questão comum – há algo que o fogo não pode queimar ou derreter?

Queimando vs Derretendo

Antes de nos aprofundarmos nas limitações do fogo, devemos começar por rever brevemente a diferença entre a queima e a fusão; enquanto o fogo pode fazer as duas coisas, os processos envolvidos não são os mesmos.

Quando algo é derretido, como um cubo de gelo, representa uma mudança de fase. Em outras palavras, o gelo muda de um estado sólido de água para um estado líquido de água, mas a composição química do material em si não é alterada. Da mesma forma, quando uma barra de chocolate derrete na sua bolsa em um dia quente, ela muda de um estado sólido para um estado líquido, mas o sabor e a composição básica não mudam de forma alguma, apenas a forma.

Quando algo queima, no entanto, representa uma reação química oxidante, onde o material a ser queimado será quimicamente alterado em outras substâncias com características diferentes. A madeira é o exemplo mais comum disso. Ao contrário do gelo ou do chocolate, a madeira não pode derreter porque a temperatura de combustão é inferior ao ponto de fusão; um incêndio começaria antes que o material pudesse mudar de fase para madeira “líquida”.

Quando você joga um tronco no fogo, a madeira começa a aquecer até atingir um ponto de ignição, onde o combustível – os hidrocarbonetos da madeira – podem interagir com o oxigênio no ar e inflamar, isto é, começar a queimar. Isso normalmente ocorre quando a madeira atinge uma temperatura de 500 graus Fahrenheit, embora a fumaça seja liberada a cerca de 300 graus Fahrenheit. O fumo consiste em compostos de hidrogênio, carbono e oxigênio, incluindo dióxido de carbono e outros gases voláteis. O material deixado em sua lareira ou anel de fogueira consiste em carvão e cinzas. Char é essencialmente carbono puro, e é a base do carvão, enquanto a cinza é composta dos minerais da madeira que não podem ser queimados na forma de gás.

Apenas um pouco de meme de fumaçaEnquanto o “fogo” em si é uma reação química, as chamas visíveis que você vê são na verdade um estado da matéria conhecido como plasma, no qual os gases quentes estão continuamente reagindo e emitindo luz, porque ainda estão sendo ionizados. A temperatura desses gases sendo liberados, e o próprio fogo, geralmente culminará em aproximadamente 1.100 graus Fahrenheit, enquanto o carvão que queima quando os gases voláteis forem liberados queimará a aproximadamente o dobro da temperatura – 2.000 graus Fahrenheit.

O que pode o fogo não afetar?

Enquanto 2.000 graus Fahrenheit é incrivelmente quente e muito perigoso, existem muitas substâncias com pontos de combustão superiores a essa temperatura. Em média, a maioria dos incêndios domésticos queima entre 1.000 e 2.000 graus Fahrenheit, então há muitas coisas em sua casa que não seriam consumidas.

Suas jóias, por exemplo, que podem ser feitas de ouro e prata, têm pontos de fusão de 1.950 graus e 1.700 graus, respectivamente, enquanto seus diamantes são completamente seguros, com um ponto de fusão de 6.000 graus. A maioria das gemas preciosas é similarmente alta em termos de seu ponto de fusão. O aço tem um ponto de fusão de aproximadamente 2.500 graus Fahrenheit, então a maioria de suas ferramentas e utensílios de cozinha sobreviveria a um incêndio normal na casa, assim como a maioria das ferramentas em sua garagem.

No entanto, estamos considerando apenas um incêndio normal, que está queimando principalmente combustíveis / objetos à base de carbono com baixas temperaturas de combustão. É difícil criar um fogo que arde mais quente que isso, mas longe de ser impossível. Se você usar uma corrente de eletricidade através de um gás, ela plasmizará, semelhante ao que ocorre nas chamas coloridas acima de um incêndio, mas a temperatura desses gases pode subir para temperaturas de 36.000 graus Fahrenheit. Tais níveis intensos de calor concentrado são vistos na soldagem por arco plasma e outros campos relacionados. Essa temperatura deve ser capaz de derreter praticamente qualquer coisa, mas isso não necessariamente fará com que tudo “queime”.

Você precisa de mim para derreter algo meme

A questão de quais coisas não podem “queimar” é um tanto vaga, já que as reações de combustão, isto é, a queima, são tipicamente classificadas como reações envolvendo hidrocarbonetos e oxigênio. Alguns materiais têm obstáculos estruturais ou químicos inerentes à combustão na presença de oxigênio, e alguns outros materiais não possuem hidrogênio para queimar. Dito isto, o oxigênio não é o único gás que pode resultar em uma reação exotérmica. Estudos descobriram que flúor, nitrogênio e dióxido de carbono podem suportar reações de combustão de materiais menos comuns quando as condições estão corretas.

Se você está tentando encontrar algo que nunca vai queimar, os gases nobres são um excelente exemplo. Eles estão “satisfeitos” com suas estruturas atuais e estão totalmente satisfeitos em não reagir, particularmente em termos de combustão. Eles podem reagir quando estressados ​​em circunstâncias extremas, mas nunca “queimariam” de fato pela definição padrão.

Uma palavra final

O fogo deve sempre ser levado a sério, pois tem um potencial tão destrutivo, mas é bom conhecer as limitações dessas reações, bem como os componentes básicos para criar um. Apesar dos perigos inerentes, os humanos ainda são fascinados pelo fogo e atraídos para os limites. Há alguns anos, os pesquisadores criaram o material mais resistente ao fogo da história, ou pelo menos aquele com o maior ponto de fusão. Uma combinação particular de carbono, nitrogênio e háfnio tem um ponto de fusão de 7,460 graus Fahrenheit.

material do háfnio do nitrogênio do carbono

Referências:

  1. Centro de Aprendizagem de Ciências
  2. Wikipedia
  3. ASM International The Materials Information Society
  4. Restauração de dano por fogo e água
  5. Como as coisas funcionam
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