Ciencias Exactas y Naturales

El triángulo de fuego o proceso de combustión

  • Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
  • Área de participación: Ciencias Exactas y Naturales
  • Asesor: Monica Romero Jimenez
  • Autor: ALITZEL CELESTE HUSCA NILA ()

Resumen

Cuando se encendieron unas ramas secas, quizás por accidente los antiguos seres humanos se asustaron. Luego, se acercaron a investigar preguntándose por esos colores que se movían y generaban calor. En ese momento no sabían que estaban presenciando una reacción química entre una sustancia llamada combustible y el oxígeno presente en el aire: la combustión.

El fuego es un fenómeno en el que el oxígeno del aire se combina en forma violenta con materiales que arden (combustibles) en un proceso que se conoce como combustión.

Para que pueda existir la reacción de combustión se necesitan tres elementos: oxígeno (O), combustible y la energía suficiente para iniciar el proceso.

Pregunta de Investigación

¿Por qué es importante conocer los tres elementos de triángulo de fuego o proceso de combustión?

Planteamiento del Problema

El fuego es un fenómeno en que oxígeno (O²) del aire se combina en forma peligrosa con materiales que arden (combustible) en un proceso que se conoce como combustión.

Para que pueda existir la reacción de combustión se necesitan tres elementos: oxígeno (O²), combustible y la energía suficiente como para iniciar el proceso, que se le conoce como “triángulo de fuego”.

Como los elementos que lo conforman de fuego se encuentran en el medio ambiente, es importante su conocimiento y evitar su mal uso.

Antecedentes

 

La energía en el tiempo

 

(Van Cleave) Cuando se encendieron unas ramas secas, quizás por accidente los antiguos seres humanos se asustaron. Luego, se acercaron a investigar preguntándose por esos colores que se movían y generaban calor. En ese momento no sabían que estaban presenciando una reacción química entre una sustancia llamada combustible y el oxígeno presente en el aire: la combustión.

(Abad Alida) En la Edad de Piedra se descubrió el fuego. Este constituyó el más grande de todos los descubrimientos realizados, ya que permitió lograr calor, y además luz durante la noche.

(Laurent de Lavoisier) En la combustión una sustancia química reacciona rápidamente con oxígeno produciendo calor y luz. Los productos típicos de una reacción de combustión son CO2, H2O, N2 y óxidos de cualquier otro elemento presente en la muestra original.

Las reacciones de combustión a menudo transcurren mediante la formación de radicales libres, moléculas o iones electrónicamente excitados que emiten fluorescencia dando color a la llama, o también formando pequeñas partículas de sólido (ejem. carbón) cuya incandescencia puede observarse.

 

La combustión es un proceso muy importante en nuestras vidas pues los combustibles se usan como fuente de energía, gasolina, gas, etc., en los medios de transportes, coches, aviones o en los hogares o industrias. Aunque hoy en día el proceso de la combustión está bien entendido este proceso ha sido uno de los grandes enigmas desde los tiempos antiguos hasta finales del siglo XVIII en que Lavoisier (1743–-1794) consiguió dilucidar su naturaleza química.

 

 

CLASIFICACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES

 

Los combustibles se clasifican en sólidos, líquidos y gaseosos:

 

Un ejemplo de combustible sólido es el carbón (C ) o la madera.

 

Un ejemplo de combustible líquido es el gasóleo, y de combustibles gaseosos típicos, el propano o el gas natural.

 

PROPIEDADES

 

Las propiedades más características de un combustible son las siguientes:

 

  • La composición
  • El poder calorífico
  • La viscosidad
  • Límites de inflamabilidad
  • La temperatura de combustión
  • La densidad
  • El contenido de azufre
  • Algunos parámetros relacionados con el balance de masas de la combustión.
  • Índice de Bacharach de los humos

 

PUNTO DE INFLAMACIÓN Y TEMPERATURA DE COMBUSTIÓN

 

Para que se produzca la reacción de combustión la mezcla de combustible y comburente debe alcanzar una temperatura mínima necesaria, que recibe el nombre de punto de inflamación. Una vez iniciada la combustión, el calor mantendrá la temperatura por encima de la inflamación, y la reacción continuará hasta agotarse el combustible o el comburente.

 

Cuando el fuego es suficientemente intenso, aparecen llamas y se libera mucho calor. Esto facilita que el oxígeno y los combustibles se combinen, con la cual hay nuevas llamas y más calor. Se genera así una reacción en cadena que se repite mientras quede oxígeno y combustible, al menos que algo interrumpa este circuito.

 

La reacción de combustión se basa en la reacción química, de una sustancia (o mezcla de sustancias), denominada combustible, con el oxígeno. Es característica de la reacción de combustión la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que está en contacto con la sustancia combustible.

 

La combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxígeno o bien con una mezcla de sustancias que contiene oxígeno se denomina comburente. El comburente mas común es el aire.

La combustión se lleva acabo con aire, es decir, la reacción química.

 

La reacción del combustible con el oxígeno origina unas sustancias gaseosas entre las cuales las más comunes son dióxido de carbono CO2 y agua H2O. Se denomina de forma genérica productos o humos. También puede ocurrir que el combustible esté constituido por una mezcla de sustancias, alguna de las cuales no puede reaccionar con el oxígeno, por ejemplo SO2.

 

El aire que se utiliza en las reacciones de combustión es el aire atmosférico, que contiene N2, O 2, CO2, vapor de agua, gases nobles y muy pequeñas cantidades de otras sustancias.

 

ENERGÍA

 

Consumimos energía cuando levantamos un objeto, cuando empujamos un auto, cuando pateamos una pelota. Esta palabra proviene del griego y significa “en acción “.

 

La energía está en todas partes. Sin embargo, casi nunca vemos. Sólo apreciamos sus efectos o manifestaciones.

 

La energía del viento mueve aspas del molino.

 

La energía de los combustibles permite el desplazamiento en los medios de transporte.

 

El hombre utiliza el agua como fuente de energía desde hace muchos años. Construye centrales hidroeléctricas dónde se aprovechan las caídas de agua para mover turbinas y producir electricidad.

 

Las fuentes de energía empleadas en la actualidad son esencialmente los combustibles fósiles

 

La suma de la energía de todas las partículas de un objeto se llama energía térmica.

 

Se dice que los objetos calientes contienen más calor que los fríos, pero técnicamente la energía del objeto caliente no es calor, sino energía térmica. El calor es la energía que fluye de un material caliente a uno frío debido a las diferencias en su temperatura.

Objetivo

Dar a conocer los elementos del proceso de combustión y los tipos de combustible, para evitar mezclarlos y prevenir accidentes.

Justificación

A los niños siempre se nos prohíbe jugar con fuego, pero no se nos explica cómo evitar no mezclar los elementos que contiene para provocarlo. Es importante conocer sus elementos, así como la energía que puede provocar el fuego. Merece ser investigado porque al no saber, la curiosidad de niños nos puede hacer cometer un error.

Hipótesis

Si nosotros como niños conocemos y aprendemos más sobre el triángulo de fuego o proceso de combustión entonces aprenderemos hacer más cuidadosos de no tener contacto con materiales que puedan provocar fuego.

Método (materiales y procedimiento)

  • Al desarrollar la investigación y comprobar la hipótesis se tuvo que ampliar la bibliografía de más libros por lo que se visitó dos bibliotecas, la Biblioteca México y la Biblioteca Vasconcelos, donde conocí las reacciones químicas que puede ocasionar el mezclar sustancias peligrosas.

 

  • También visité el museo de Universum donde en el área de física conocí como se genera energía y en él área de química amplíe mi conocimiento de lo que es el “triángulo de fuego o proceso de combustión”.

Galería Método

Resultados

De acuerdo a la investigación llevada se obtuvo los siguiente:

CLASIFICACIÓN DE LOS COMBUSTIBLES

 

Los combustibles se clasifican en sólidos, líquidos y gaseosos:

 

Un ejemplo de combustible sólido es el carbón (C ) o la madera.

 

Un ejemplo de combustible líquido es el gasóleo, y de combustibles gaseosos típicos, el propano o el gas natural.

 

Las propiedades más características de un combustible son las siguientes:

 

  • La composición
  • El poder calorífico
  • La viscosidad
  • Límites de inflamabilidad
  • La temperatura de combustión
  • La densidad
  • El contenido de azufre
  • Algunos parámetros relacionados con el balance de masas de la combustión.

El comburente más común es el aire.

 

Consumimos energía cuando levantamos un objeto, cuando empujamos un auto, cuando pateamos una pelota. Esta palabra proviene del griego y significa “en acción”.

Por ejemplo, la energía de los combustibles permite el desplazamiento en los medios de transporte.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

En vista de lo investigado y buscado he aprendido que los elementos que conforman el “triángulo del fuego” hacen el proceso de combustión, que los combustibles pueden provocar fuego fácilmente, porque se requiere un mínimo de energía y el comburente más común es el aire, que además de ayudarnos a respirar también puede generar una reacción química.

Concluyo es importante no tocar ningún combustible y ser cuidadoso de no jugar cerca de donde se encuentren, ya que podría causar un accidente.

Bibliografía

Alida Abad, Ferraga Mirta, Inda Graciela, “La Energía mueve al mundo” Editorial Lumen

Vancleave Janice, “Energía para niños”, Editorial Limusa

Miranda Barreras Ángel Luis, “La combustión”

https://www.explora.cl/blog/2014/01/23/historia-de-la-quimica-desde-el-fuego-a-nuestros-dias

 



El triángulo de fuego o proceso de combustión

Summary

Research Question

¿Why is important to know the three elements of the fire triangle or combustion process?

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography