Riepilogo dell’articolo

1. Il fuoco è l’effetto visibile del processo di combustione. Si verifica quando l’ossigeno reagisce con il carburante, rilasciando energia termica.

2. La combustione è una reazione chimica che abbatte le molecole di carburante in acqua e anidride carbonica, rilasciando energia termica nel processo.

3. La combustione completa si verifica quando è disponibile un ossigeno sufficiente, con conseguente produzione di solo acqua e anidride carbonica. La combustione incompleta si verifica quando non c’è abbastanza ossigeno, producendo carbonio e monossido di carbonio, insieme all’acqua e all’anidride carbonica.

4. Calore, carburante e ossigeno sono i tre elementi necessari per esistere un incendio. La rimozione di uno di questi elementi spegnerà il fuoco.

5. Gli incendi sono un tipo di incendio che si verifica in ambienti naturali e sono influenzati da fattori come il clima e le fonti di carburante.

Domande uniche

1. Cosa è necessario per esistere un incendio?

Calore, carburante e ossigeno sono necessari per esistere un incendio. La rimozione di uno di questi elementi spegnerà il fuoco.

2. Qual è il processo di combustione?

La combustione è una reazione chimica tra ossigeno e combustibile che rilascia energia termica. Si traduce nella produzione di acqua e anidride carbonica.

3. Qual è la differenza tra combustione completa e incompleta?

La combustione completa si verifica quando c’è abbastanza ossigeno disponibile, producendo solo acqua e anidride carbonica. La combustione incompleta si verifica quando non c’è abbastanza ossigeno, con conseguente produzione di monossido di carbonio e carbonio, insieme all’acqua e all’anidride carbonica.

4. Quali sono i principali prodotti della combustione completa?

I principali prodotti di combustione completa sono l’acqua e l’anidride carbonica.

5. Cosa succede durante la combustione?

Durante la combustione, le molecole di carburante si rompono e reagiscono con ossigeno, rilasciando energia termica. La reazione provoca la produzione di acqua e anidride carbonica.

6. Cosa sono gli incendi?

Gli incendi sono incendi che si verificano in ambienti naturali, spesso alimentati dalla vegetazione secca e influenzati dalle condizioni climatiche.

7. In che modo gli incendi influiscono sull’ambiente?

Gli incendi possono avere un impatto sull’ambiente distruggendo la vegetazione, gli habitat e la fauna selvatica. Possono anche contribuire all’inquinamento atmosferico e influenzare gli ecosistemi locali.

8. Cos’è il triangolo antincendio?

Il triangolo antincendio è costituito da calore, carburante e ossigeno, che sono i tre elementi necessari per esistere un incendio. La rimozione di uno di questi elementi spegnerà il fuoco.

9. In che modo il calore contribuisce al triangolo antincendio?

Il calore fornisce l’energia iniziale per avviare il processo di combustione. Può provenire da fonti come un fulmine o lava.

10. Quali sono alcuni esempi di carburanti?

I carburanti possono includere alberi vivi o morti, erba, materiale morto sul terreno e persino strutture in legno.

11. Come si verifica la combustione?

La combustione si verifica quando il carburante reagisce con ossigeno, rilasciando energia termica. La reazione provoca la produzione di acqua e anidride carbonica.

12. Qual è il risultato della combustione incompleta?

La combustione incompleta provoca la produzione di carbonio, monossido di carbonio, acqua e anidride carbonica. Tende a produrre una fiamma e il fumo giallo o arancione.

13. Perché l’ossigeno è necessario per la combustione?

L’ossigeno è necessario per la combustione perché reagisce con il carburante, consentendo la reazione chimica e rilasciando energia termica.

14. Qual è l’impatto del fumo sulla combustione incompleta?

La combustione incompleta produce fumo, che può presentare pericoli a causa del rilascio di sostanze dannose e inquinanti.

15. In che modo gli incendi influenzano gli umani?

Gli incendi possono avere un impatto sull’uomo causando danni alla proprietà, mettono in pericolo la vita e influenzando la qualità dell’aria. Possono anche portare allo spostamento delle comunità e avere implicazioni economiche.

Contenuto relativo

• Cos’è il fumo? Spiega la combustione incompleta e i pericoli associati al fumo.
• L’energia termica esamina il trasferimento di calore: convezione, conduzione e radiazioni.
• Il comportamento del fuoco esplora le variabili che influenzano il fuoco.

Idee di attività

• Drama nel microworld – Utilizzo del dramma per modellare atomi, molecole, trasferimento di calore e combustione.
• Accendi una candela: osservare e indagare su una fiamma della candela e il processo di combustione.
• Mettere fuori il fuoco: indagare sui modi per estinguere il fuoco, usando la conoscenza del triangolo antincendio e della chimica del fuoco.

Fatti di fuoco Wildland: ci devono essere tutti e tre

Ogni anno si verificano più di 100.000 incendi selvatici negli Stati Uniti. Uno sta probabilmente bruciando da qualche parte
Mentre leggi questo. Deve esserci calore, carburante e ossigeno per un incendio. Rimuovere uno dei tre elementi e il fuoco uscirà.

Se i tuoi vestiti prendono fuoco, assicurati di fermarti, cadere e rotolare. Rotolando sul terreno soffoca ossigeno e il fuoco si spegne.

Ossigeno, carburante e calore

Questi tre elementi compongono il triangolo del fuoco. Rimuovere uno di loro e il fuoco non brucerà. Il calore prima viene dalla fonte di accensione che in natura è fulmine o lava. Il carburante è qualsiasi materiale che brucerà. Alcuni carburanti hanno maggiori probabilità di bruciare di altri. Ad esempio, alberi morti, foglie, aghi e erbe hanno molta meno acqua di quelli viventi. Le piante morte di solito bruciano prima e più calde di quelle vive. Se hai mai costruito un falò lo sai. Almeno il 16 % dell’ossigeno deve essere in aria per un incendio. L’aria che respiriamo ha il 21 % di ossigeno, più che sufficiente per consentire a un incendio di bruciare.

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Il carburante può essere alberi vivi o morti, erba, materiale morto sul terreno e persino strutture di legno. Un incendio non distingue tra questi diversi tipi di carburante. Il carburante può essere rimosso dal percorso di un incendio scavando il fuoco o anche impostando con cura un incendio che consumerà carburante sul percorso di un incendio in arrivo.

Cos’è il fuoco?

Il fuoco è l’effetto visibile del processo di combustione – un tipo speciale di reazione chimica. Si verifica tra ossigeno nell’aria e una sorta di carburante. I prodotti della reazione chimica sono completamente diversi dal materiale di partenza.

Il carburante deve essere riscaldato alla sua temperatura di accensione per la combustione. La reazione continuerà fintanto che c’è abbastanza calore, carburante e ossigeno. Questo è noto come il triangolo del fuoco.

La combustione è quando il carburante reagisce con l’ossigeno per rilasciare energia termica. La combustione può essere lenta o veloce a seconda della quantità di ossigeno disponibile. La combustione che si traduce in una fiamma è molto veloce e si chiama bruciatura. La combustione può verificarsi solo tra i gas.

Reazione chimica nel processo di combustione

I carburanti possono essere solidi, liquidi o gas. Durante la reazione chimica che produce fuoco, il carburante viene riscaldato a tal punto che (se non già un gas) rilascia gas dalla sua superficie.

Solo i gas possono reagire nella combustione. I gas sono costituiti da molecole (gruppi di atomi). Quando questi gas sono abbastanza caldi, le molecole nei gas si rompono e frammenti di molecole si gionano con ossigeno dall’aria per creare molecole di nuovi prodotti: molecole d’acqua (H₂O) e molecole di anidride carbonica (CO₂) – e altri prodotti se la combustione non è completa.

Il calore generato dalla reazione è ciò che sostiene il fuoco. Il calore della fiamma manterrà il carburante rimanente a temperatura di accensione. La fiamma accende i gas emessi e il fuoco si diffonde. Finché c’è abbastanza carburante e ossigeno, il fuoco continua a bruciare.

Carburante + ossigeno (dall’aria) = prodotti a combustione (principalmente CO₂ + H₂O) + energia termica.

COMBUSTION completa

In completa combustione, il combustibile in fiamme produrrà solo acqua e anidride carbonica (nessun fumo o altri prodotti). La fiamma è in genere blu. Perché ciò accada, deve esserci abbastanza ossigeno per combinarsi completamente con il gas di combustibile.

Molti di noi usano il gas metano (CH₄), comunemente noto come gas naturale, a casa per cucinare. Quando il gas viene riscaldato (da una fiamma o una scintilla) e se c’è abbastanza ossigeno nell’atmosfera, le molecole si romperanno e si riformerà totalmente come acqua e anidride carbonica.

Cap4(G)	+	2o2(G)	+	Calore	→	Co2(G)	+	2h2O (g)	+	Calore
metano	+	ossigeno	+	Calore	→	diossido di carbonio	+	acqua	+	Calore

Combustazione incompleta

Se non c’è abbastanza ossigeno disponibile durante una reazione chimica, si verifica una combustione incompleta e vengono prodotti prodotti come carbonio (C) e monossido di carbonio (CO), nonché acqua e anidride carbonica. Meno energia termica viene rilasciata durante la combustione incompleta rispetto alla combustione completa.

Nella combustione incompleta, la fiamma in fiamme è in genere gialla o arancione e c’è fumo.

Contenuto relativo

Esplora alcune più grandi idee e concetti scientifici relativi al fuoco:

• Cos’è il fumo? spiega la combustione incompleta e i pericoli che il fumo presenta.
• L’energia termica esamina il trasferimento di calore: convezione, conduzione e radiazioni.
• Il comportamento del fuoco esplora le variabili che influenzano il fuoco.

Incendi: cosa sono? Cosa li causa? In che modo gli incendi influiscono su di noi e sono colpiti dal clima?

Idee di attività

Drama nel microworld – Utilizzo del dramma per modellare atomi, molecole, trasferimento di calore e combustione.

Accendi una candela: osservare e indagare su una fiamma della candela e il processo di combustione.

Mettere fuori il fuoco: indagare sui modi per estinguere il fuoco, usando la conoscenza del triangolo antincendio e della chimica del fuoco.

Fatti di fuoco Wildland: ci devono essere tutti e tre

Ogni anno si verificano più di 100.000 incendi selvatici negli Stati Uniti. Uno probabilmente sta bruciando da qualche parte mentre leggi questo. Deve esserci calore, carburante e ossigeno per un incendio. Rimuovere uno dei tre elementi e il fuoco uscirà.

Se i tuoi vestiti prendono fuoco, assicurati di fermarti, cadere e rotolare. Rotolando sul terreno soffoca ossigeno e il fuoco si spegne.

Ossigeno, carburante e calore

Questi tre elementi compongono il triangolo del fuoco. Rimuovere uno di loro e il fuoco non brucerà. Il calore prima viene dalla fonte di accensione che in natura è fulmine o lava. Il carburante è qualsiasi materiale che brucerà. Alcuni carburanti hanno maggiori probabilità di bruciare di altri. Ad esempio, alberi morti, foglie, aghi ed erbe hanno molta meno acqua di quelli viventi. Le piante morte di solito bruciano prima e più calde di quelle vive. Se hai mai costruito un falò lo sai. Almeno il 16 % dell’ossigeno deve essere in aria per un incendio. L’aria che respiriamo ha il 21 % di ossigeno, più che sufficiente per consentire a un incendio di bruciare.

Ossigeno

L’ossigeno è tutto intorno a noi sotto forma di aria e vento. Un incendio può essere soffocato rimuovendo l’ossigeno che alimenta un fuoco. Questo può essere fatto con acqua o sporco.

Fuelli

Il carburante può essere alberi vivi o morti, erba, materiale morto sul terreno e persino strutture di legno. Un incendio non distingue tra questi diversi tipi di carburante. Il carburante può essere rimosso dal percorso di un incendio scavando il fuoco o anche impostando con cura un incendio che consumerà carburante sul percorso di un incendio in arrivo.

Calore

Il calore proviene naturalmente da fulmini o lava. L’acqua da un fuoco antincendio o da un elicottero, nonché pioggia o neve, può rimuovere il calore e reprimere un incendio.

Lo scontro antincendio si basa sul triangolo antincendio

Le tattiche e le attrezzature sono progettate per rimuovere calore, carburante o ossigeno. Questo vale anche per te! Se i tuoi vestiti prendono fuoco, assicurati di fermarti, cadere e rotolare. Rotolando sul terreno soffoca ossigeno e il fuoco si spegne.

Parte di una serie di articoli intitolati Fire Basics for Kids.

Cos’è il fuoco?

Il fuoco è una reazione chimica che converte un combustibile e ossigeno in anidride carbonica e acqua. È una reazione esotermica, in altre parole, quella che produce calore. Ciò è dovuto al fatto che i legami chimici nella molecola di ossigeno sono abbastanza deboli e i nuovi legami prodotti sono più stabili – quindi esiste una produzione netta di energia.

Fuoco’S Basic Combustion Equation è: combustibile + ossigeno -> anidride carbonica + acqua, una linea che molti di noi avevano fatto un tamburo da noi insegnanti di scuola. Tuttavia, le reazioni di combustione non procedono direttamente dall’ossigeno all’anidride carbonica. Invece, un welter di molecole intermedie è coinvolto lungo la strada. A volte si verifica una combustione incompleta e queste molecole intermedie sono prodotte in quantità insolitamente grandi. Ad esempio, se una fiamma non ottiene abbastanza ossigeno, può produrre monossido di carbonio anziché anidride carbonica.

Le fiamme si verificano quando due gas reagiscono, producendo calore e luce. Quando reagiscono gas diversi, producono diverse quantità di energia, causando bruciare alcune fiamme a una temperatura più elevata rispetto ad altri. La fiamma di una candela domestica, ad esempio, raggiungerà tra 800 ° C e 1000 ° C . È possibile fare una fiamma per bruciare a una temperatura più elevata regolando la reazione, ad esempio usando ossigeno puro anziché aria. La combustione di una miscela di ossigeno e acetilene, o ossitetilene, produrrà una fiamma che brucia a oltre 3000 ° C e può essere utilizzata per tagliare, sciogliere e saldare i metalli.

Doniamo ancora’comprendere appieno ogni fase del processo o tutte le molecole intermedie coinvolte – e ovviamente queste variano a seconda del carburante. Questo è uno dei motivi per cui abbiamo iniziato a studiare il fuoco nello spazio; È più facile studiare i punti più fini di combustione senza complicando gli effetti della gravità.

ESPLEGER: come e perché gli incendi bruciano

Secondo la mitologia greca, gli dei hanno preso il fuoco dalle persone. Quindi un eroe di nome Prometeo lo ha rubato. Come punizione, gli dei hanno incatenato il ladro a una roccia, dove un’aquila si è nutrita sul suo fegato. Ogni notte, il suo fegato è tornato indietro. E ogni giorno, l’aquila è tornata. Come altri miti, la storia di Prometeo ha offerto una spiegazione per le origini del fuoco. Non lo fa’T, tuttavia, offrire indizi sul perché le cose bruciano. Quello’a cosa serve la scienza.

Alcuni antichi greci credevano che il fuoco fosse un elemento base dell’universo – uno che ha dato origine ad altri elementi, come la terra, l’acqua e l’aria. (Etere, quella roba di cui gli antichi pensavano che fossero fatte, furono successivamente aggiunte all’elenco degli elementi dal filosofo Aristotele.)

Ora gli scienziati usano la parola “elemento” per descrivere i tipi più elementari di materia. Il fuoco non si qualifica.

Un fuoco’S Fiamma colorata deriva da una reazione chimica nota come combustione. Durante la combustione, gli atomi si riorganizzano irreversibilmente. In altre parole, quando qualcosa brucia, lì’non è bruciandolo.

Il fuoco è anche un brillante promemoria dell’ossigeno che pervade il nostro mondo. Qualsiasi fiamma richiede tre ingredienti: ossigeno, carburante e calore. Mancando anche uno, un incendio ha vinto’t Brucia. Come ingrediente d’aria, l’ossigeno è di solito il più semplice da trovare. (Su pianeti come Venere e Marte, con atmosfere contenenti molto meno ossigeno, gli incendi sarebbero difficili da iniziare.) Ossigeno’il ruolo è combinare con il carburante.

Qualsiasi numero di fonti può fornire calore. Quando si accende una partita, l’attrito tra la partita’s testa e superficie contro la quale esso’S colpito rilascia abbastanza calore per accendere la testa rivestita. Nel fuoco della valanga, Lightning ha consegnato il calore.

Il carburante è ciò che brucia. Quasi tutto può bruciare, ma alcuni carburanti hanno un punto di flash molto più alto: la temperatura in cui loro’Accendi – di altri.

Le persone si sentono calore come calore sulla pelle. Non atomi. I mattoni di tutti i materiali, gli atomi sono ansiosi mentre si riscaldano. Inizialmente vibrano. Quindi, mentre si scaldano ancora di più, iniziano a ballare, più velocemente. Applicare abbastanza calore e gli atomi romperanno i legami che li collegano insieme.

Il legno, ad esempio, contiene molecole realizzate con atomi legati di carbonio, idrogeno e ossigeno (e piccole quantità di altri elementi). Quando il legno diventa abbastanza caldo – ad esempio quando il fulmine colpisce o un tronco viene lanciato su un fuoco già in fiamme – quei legami si rompono. Il processo, chiamato pirolisi, rilascia atomi e energia.

Gli atomi non fondati formano un gas caldo, mescolando con gli atomi di ossigeno nell’aria. Questo gas luminoso – e non il combustibile stesso – produce la luce blu spettrale che appare alla base di una fiamma.

Ma gli atomi non’T rimanere single a lungo: si legano rapidamente con l’ossigeno nell’aria in un processo chiamato ossidazione. Quando il carbonio si lega con l’ossigeno, produce anidride carbonica – un gas incolore. Quando l’idrogeno si lega con l’ossigeno, produce vapore acqueo, anche se il legno brucia.

Gli incendi bruciano solo quando tutto ciò che si mescola atomico rilascia abbastanza energia per mantenere l’ossidazione in una reazione a catena prolungata. Altri atomi rilasciati dal combustibile si combinano con l’ossigeno nelle vicinanze. Che rilascia più energia, che rilascia più atomi. Questo riscalda l’ossigeno – e così via.

I colori arancione e giallo in una fiamma appaiono quando gli atomi di carbonio extra e fluttuanti si surriscaldano e iniziano a brillare. (Questi atomi di carbonio costituiscono anche la spessa fuliggine nera che si forma su hamburger grigliati o il fondo di una pentola riscaldata sopra un fuoco.)

Parole di potere

atomo L’unità base di un elemento chimico.

legame (in chimica) forze attraenti tra atomi che sono abbastanza forti da far funzionare gli elementi collegati come una singola unità. Alcune delle forze attraenti sono deboli, alcune sono molto forti. Tutti i legami sembrano collegare gli atomi attraverso una condivisione di – o un tentativo di condividere – elettroni.

carbonio L’elemento chimico con il numero atomico 6. È la base fisica di tutta la vita sulla terra. Il carbonio esiste liberamente come grafite e diamante. È una parte importante di carbone, calcare e petrolio ed è in grado di auto-legame, chimicamente, per formare un numero enorme di molecole chimicamente, biologicamente e commercialmente importanti.

reazione chimica Un processo che comporta il riarrangiamento delle molecole o della struttura di una sostanza, al contrario di un cambiamento nella forma fisica.

clima Le condizioni meteorologiche prevalenti in un’area in generale o per un lungo periodo.

combustione Consumare per fuoco. La combustione è il processo di combustione.

elemento Ciascuna di oltre cento sostanze che non possono essere suddivise in sostanze più semplici.

fuoco La combustione di un po ‘di carburante, creando una fiamma che rilascia luce e calore.

carburante Qualsiasi materiale che rilascerà energia durante una reazione chimica o nucleare controllata. I combustibili fossili (carbone, gas naturale e petrolio) rappresentano un tipo comune che libera la sua energia attraverso reazioni chimiche che si svolgono quando riscaldate (di solito al punto di bruciare).

molecola Un gruppo di atomi elettricamente neutro che rappresenta la più piccola quantità possibile di un composto chimico. Le molecole possono essere realizzate con singoli tipi di atomi o di diversi tipi. Ad esempio, l’ossigeno nell’aria è composto da due atomi di ossigeno (O₂), ma l’acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno (H₂O).

ossigeno Un gas che costituisce circa il 21 percento dell’atmosfera. Tutti gli animali e molti microrganismi hanno bisogno di ossigeno per alimentare il loro metabolismo.

pirolisi Un cambiamento chimico innescato dal calore, spesso a causa del fuoco.

Citazioni

Ulteriori informazioni sulla combustione visitando questa pagina web della NASA.

Cos’è una fiamma? Esplora di più visitando il sito web dell’Alan Alda Center for Comunicting Science alla Stony Brook University.

Su Stephen Ornes

Stephen Ornes vive a Nashville, Tenn., e la sua famiglia ha due conigli, sei polli e un gatto. Ha scritto per Science News esplora Dal 2008 su argomenti tra cui fulmini, maiali selvatici, grandi bolle e spazzatura spaziale.

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Perché gli incendi bruciano

Sappiamo tutti che se raccogli un mucchio di ramoscelli asciutti, erba e foglie e metti a loro un incontro illuminato, loro’Burn. Aggiungi altri bastoncini e pezzi di legno più grandi e tu’Ve ha un incendio adeguato, pronto per i marshmallow. Ma come funziona effettivamente il fuoco?

Il fuoco è il risultato dell’applicazione di calore sufficiente a una fonte di carburante, quando si è’Ve ha un sacco di ossigeno in giro. Mentre gli atomi nel combustibile si riscaldano, iniziano a vibrare fino a quando non si liberano dai legami tenendoli insieme e vengono rilasciati come gas volatili. Questi gas reagiscono con ossigeno nell’atmosfera circostante. Questa reazione chimica provoca molto calore, così tanto calore, in effetti, che può continuare a guidare la reazione – finché lì’S abbastanza carburante e ossigeno ancora presenti, la reazione diventerà autosufficiente. Le fiamme effettive del fuoco sono il rilascio di parte dell’energia termica come luce.

Questi componenti hanno portato allo sviluppo del ‘triangolo antincendio’ di carburante, ossigeno e calore. Rimuovere uno di questi e il fuoco non può sostenere se stesso.

Perché l’acqua ha dato fuoco?

Il ruolo principale che l’acqua svolge nel mettere fuori un incendio è raffreddarlo così lì’non è più abbastanza calore per sostenere il fuoco. Quando si versa l’acqua su un fuoco, il calore del fuoco fa riscaldare l’acqua e si trasformi in vapore. Questa è una reazione molto ad alta intensità di energia e succhia il calore (che è una forma di energia) del fuoco. Questo lascia il fuoco senza energia sufficiente per continuare a bruciare.

Meno significativo è il ruolo che l’acqua può svolgere ‘soffocando’ un incendio, privandolo dell’ossigeno che deve anche bruciare.

Questo articolo è stato adattato dai contenuti del sito Web dell’Accademia esaminati dai seguenti esperti: Dr Rachel Nolan School of Life Sciences, University of Technology Sydney; Dr Richard Thornton CEO, incendi boschivi e pericoli naturali CRC; Dr Hamish Clarke School of Biological Sciences, Università di Wollongong