1.1- Comente o aspecto e características da chama. Considere que o gás é metano
Passo 1
O enunciado pede para comentar o aspecto e as características da chama de metano, isto é, da combustão do gás
. Vamos usar conceitos de chama laminar pré-misturada, estrutura de zonas de reação e emissão de radicais para descrever cor, forma e temperatura.
Passo 2
A combustão completa do metano em excesso estequiométrico de ar é dada por
Nesse processo há liberação de grande quantidade de energia que mantém uma região de chama estável logo acima do bico do queimador, onde a mistura gás-ar atinge temperatura de ignição.
Passo 3
Do ponto de vista estrutural, uma chama laminar pré-misturada de metano apresenta três zonas principais:
- Zona central ou núcleo frio, onde o gás ainda não reagiu (são gases não queimados).
- Zona interna de reação, de cor azul intensa, onde ocorre a maior parte da quema via radicais como
e . - Zona externa ou envelope, de coloração mais fraca e quase transparente, onde terminam as reações e se formam os produtos finais.
Passo 4
Visualmente, a chama de metano em ar é tipicamente de cor azul-clara, pouco luminosa, por dois fatores principais:
— Baixa formação de fuligem (quase nada de carbono elementar) evita brilho amarelado.
— A coloração azul é causada pela quimiluminescência dos radicais e
excitados, com picos em torno de
nm.
O contorno é bem definido, e ao afastar a vista costuma ficar quase invisível fora das zonas de emissão azul.
— Baixa formação de fuligem (quase nada de carbono elementar) evita brilho amarelado.
— A coloração azul é causada pela quimiluminescência dos radicais
O contorno é bem definido, e ao afastar a vista costuma ficar quase invisível fora das zonas de emissão azul.
Passo 5
Em termos numéricos, uma chama de metano pré-misturado em condições estequiométricas atinge temperatura adiabática próxima de
, mas num queimador de bancada fica em torno de
. A velocidade laminar de propagação dessa chama varia entre
cm/s e
cm/s, dependendo do grau de mistura e da pressão.
Resposta
A chama de metano com ar é estreita, estável, de cor azul-clara e pouco luminosa, exibindo um centro frio, uma zona interna brilhante por quimiluminescência de radicais
e
e um envelope quase transparente. A temperatura alcança cerca de
em queimadores de bancada e a velocidade laminar de chama fica na faixa de
–
cm/s.