¿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 iniciar la reacción, rompiendo los enlaces en el combustible y entre los átomos de oxígeno, pero se libera mucha 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 brasas 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.

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.

no hay 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 centígrados (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 centígrados), pero mucho más caliente en oxígeno (2820 grados centígrados). otros combustibles, como el acetileno en oxígeno (3100 grados centígrados), 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 centígrados (1112-1800 grados fahrenheit), el amarillo anaranjado es de alrededor de 1100 grados centígrados (2012 grados fahrenheit), y una llama blanca está aún más caliente, entre 1300-1500 grados centígrados (2400-2700 grados Fahrenheit). una llama azul es la más caliente de todas, que van desde 1400-1650 grados centígrados (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 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 científicos 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.

La llama más caliente jamás producida fue a 4990 grados centígrados. Este fuego se formó utilizando 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 usando una mezcla regulada de aire-combustible. 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.

Aprenda más sobre el fuego y las 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 . para un proyecto realmente emocionante? dar firebreathing intentarlo .

• Schmidt-Rohr, K (2015). "por qué las combustiones son siempre exotérmicas, produciendo aproximadamente 418 kj por mol de o ₂ ". j. quimica educ. 92 (12): 2094–99. doi: 10.1021 / acs.jchemed.5b00333