A dinâmica do fogo

Através de experiências simples, os alunos podem compreender o conceito de triângulo do fogo e sua aplicação na prevenção e no combate aos incêndios florestais.

Duração |1:00 H

Idades | Dos 11 aos 15 anos N.º participantes | De 20 a 25 Tipo de Actividade

Experiência científica / Abordagem conceptual Conteúdos conceptuais

Triângulo do fogo. Combustível, comburente, energia de activação. Factores de propagação do fogo.

Conhecimento base

Noções sobre o que são: átomos, moléculas, reacções químicas, reacções endógenas, reacções exógenas; estados da matéria.

Objectivos

Compreender o fogo como processo químico. Compreender as con- dições necessárias para que ocorra o início, a propagação e a extinção dum fogo.

A motivação e o interesse dos alunos para se envolverem nestas ex- periências será certamente maior se o educador em vez de, simplesmen- te as apresentar, as colocar como desafios. Para isso, lança uma pergunta

e procura formular, com a participação dos alunos, possíveis formas de descobrir respostas.

1ª Experiência – Porque é necessária energia de activação para se ini- ciar um fogo?

Material: Uma vela num suporte e fósforos. Procedimento:

1 – Acende uma vela e deixa -a arder durante cerca de um minuto. 2 – Apaga a vela.

3 – Passa um fósforo aceso pela coluna de fumo esbranquiçado que se liberta do pavio, a cerca de 2 cm de distância deste.

4 – Verifica o reacendimento da vela. Parece magia! 5 – Regista as tuas observações.

Nota: Esta experiência pode ser repetida várias vezes de seguida. O único cuidado a ter é não deixar passar mais do que 2 ou 3 segundos entre o apagar a vela e o reacendimento, porque o pavio arrefece rapidamente.

Pensa um pouco:

• Como interpretas o resultado desta experiência?

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bustível da vela, tombando um pouco para que a chama derreta um pedaço de cera, ele não entra em combustão!

• Faz sentido que o tamanho da chama da vela dependa do compri- mento do pavio?

Informação adicional

Na combustão de uma vela (tal como acontece com a madeira), o que entra em combustão é o combustível na fase de vapor. Assim, para que a vela dê luz é necessário que o combustível sólido se torne líquido e este passe a vapor. Quando a vela está acesa, uma parte do calor libertado na combustão funde a cera; o líquido, por capilaridade, sobe pelo pavio e, quando chega ao topo deste, vaporiza. O vapor difunde até encon- trar o oxigénio do ar. Entra então em combustão, emitindo luz.

Quando se apaga a vela, o combustível líquido que está a subir pelo pavio chega ao topo deste e vaporiza, porque o pavio ainda está quente. É a coluna de vapor de combustível libertado do pavio que se inflama ao entrar em contacto com a chama do fósforo.

2ª Experiência – Uma chama longe da vela

Como viste pela experiência atrás, o que entra em combustão na vela é o combustível na fase de vapor. Então, se retirarmos o combustível ga- soso da zona da chama e o queimarmos mais longe, obtemos um efeito bem interessante.

Material: Vela, papel de alumínio, um lápis, fósforos. Procedimento:

1 – Corta um quadrado de papel de alumínio, usando como medida o comprimento do lápis.

2 – Enrola o papel em torno do lápis, formando um tubo cilíndrico. 3 – Com a vela acesa, coloca uma das extremidades do tubo junto ao pavio.

4 – Passados alguns segundos, começa a sair pela outra extremidade do tubo um fumo esbranquiçado. É o momento de aproximar desse fumo um fósforo aceso.

Nota: É aconselhável usar uma tira de papel para segurar o tubo de alumínio, porque este aquece muito rapidamente.

3ª Experiência – O triângulo do fogo

Material: Vela, isqueiro, fósforos, pulverizador com água, copo de vi- dro transparente.

Procedimento: realiza, observa e regista os resultados das seguintes acções: 1 – Abre o gás do isqueiro, sem provocar faísca.

2 – Abre o gás do isqueiro, fazendo soltar uma faísca.

3 – Abre o gás do isqueiro, sem provocar faísca e coloca junto da saída do gás um fósforo aceso.

Mãos à obra: ideias a explorar

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4 – Abre o gás do isqueiro, chegando junto da saída do gás um fósfo- ro acabado de apagar (apenas incandescente).

5 – Estando o isqueiro aceso, liberta a patilha de saída do gás. 6 – Acende a vela. De seguida pulveriza água sobre a chama da vela. 7 – Acende a vela. Coloca o copo invertido sobre a vela acesa. • Justifica o que observaste em cada ponto da experiência.

• Já te perguntaste porque o isqueiro não precisa de pavio para pro- duzir chama?

• À luz do que aprendeste sobre o triângulo do fogo, como explicas que a chama dum fósforo se apague quando se assopra sobre ela?

• E porque será que quando se coloca um fósforo apagado a cerca de 1 cm acima do topo da chama duma vela, o fósforo entra em combustão apesar da chama não o tocar?

Informação adicional:

• Quando existe combustível e oxidante (oxigénio do ar) mas não existe energia de activação, a combustão não tem lugar.

• A energia de activação pode assumir diversas formas: uma chama ou uma faísca são aqui igualmente eficazes. No entanto, existe um certo limiar abaixo do qual a energia não é suficiente para causar ignição: o fósforo em brasa não é suficiente para inflamar o gás.

• Porque a água extingue a chama da vela? Porque ao arrefecer a zona da chama retira a energia de activação.

Extensão

A partir da discussão desta experiência, o educador pode solicitar aos alunos a justificação de diferentes formas de extinguir um fogo florestal: uso de água, cobrir as chamas com terra, contra -fogo.

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ABORDAGEM CIENTÍFICA