Tipos de Combustión

En realidad, la combustión es la consecuencia de procesos dinámicos o dependientes del tiempo que tienen lugar a nivel molecular entre átomos, moléculas, radicales y barreras sólidas. La combustión es una reacción química que ocurre entre el combustible (hidrocarburo) y el oxígeno. Cuando el combustible y el oxígeno reaccionan, se libera calor y energía luminosa. La llama se forma como resultado del calor y la energía de la luz. Como resultado, la fórmula de la reacción de combustión es Hidrocarburo + Oxígeno = Energía térmica. La combustión se utiliza en motores de automóviles, motores de cohetes y una variedad de otras máquinas.

Existen principalmente tres formas de combustión. Estudiemos la combustión y las muchas formas de combustión.

¿Qué es la combustión?

La combustión es un proceso químico que produce calor y energía luminosa al combinar un combustible y un oxidante. Combustión es la palabra científica para quemar.

Como los subproductos de la combustión son calor y energía luminosa, estos dos se combinan y dan como resultado una llama. A veces, la combustión no produce llama porque una llama solo se puede ver cuando el combustible o la sustancia que está experimentando el proceso de combustión se vaporiza. 

La combustión es una reacción exotérmica representada como:

Combustible (Hidrocarburo) + Oxígeno ⇢ Dirust de Carbono (CO ₂₎ + Agua (H ₂ O) + Energía Térmica

Los siguientes son los ejemplos de Combustión:

• Combustión de gasolina o diesel en un motor de automóvil para hacer funcionar un automóvil.
• Quema de GLP para cocinar y otros fines domésticos.
• Quema de la vela para producir una llama.
• Quema de petardos.
• Combustión de hidrocarburos como el carbón o la madera para producir calor en condiciones de frío.

Sustancias combustibles: Las sustancias que se someten al proceso de combustión se conocen como sustancias combustibles. Estas sustancias se queman en presencia de aire y dan como resultado calor y energía luminosa. Las sustancias combustibles a menudo se denominan sustancias inflamables . Estas sustancias son capaces de quemarse, encenderse y autoencenderse. Las sustancias combustibles deben mantenerse con precaución para evitar accidentes.

por ejemplo , gasolina, queroseno, madera, carbón vegetal, diésel, etc.

Tipos de Combustión

Una reacción de combustión se divide principalmente en 3 tipos según cómo ocurre la reacción y los productos formados. Están:

1. combustión rápida,
2. Combustión Espontánea, y
3. Combustión Explosiva.

Combustión Rápida

La combustión rápida requiere energía térmica externa para comenzar. Esta reacción da como resultado enormes cantidades de luz y energía térmica. Como su nombre indica, este tipo de combustión se produce rápidamente. 

La combustión rápida tendrá lugar mientras quede combustible. Este proceso de combustión da llama la mayor parte del tiempo y se utiliza en motores que se someten a combustión interna. Estos motores funcionan con una combustión rápida que se puede ajustar si la mezcla dentro de estos motores explota, lo que se denomina detonación .

Ejemplos de combustión rápida son,

• La vela de cera se quema tan pronto como le doy energía externa encendiendo el palillo del fósforo.
• Quema de GLP en estufa de gas.
• Estufa de queroseno que funciona quemando aceite de queroseno.

Combustión espontánea

La combustión espontánea no requiere energía externa para iniciar el proceso de combustión, a diferencia de la combustión rápida. Esta combustión se inicia espontáneamente a la propia temperatura ambiente debido al autocalentamiento.

Esta reacción comienza debido a la oxidación interna de la sustancia que conduce al proceso térmico. Si esa sustancia en particular alcanza su temperatura de punto de ignición y tiene suficiente oxígeno para iniciar el proceso de combustión, la sustancia comienza a quemarse por sí sola de forma espontánea. El aumento de la temperatura en el interior de la sustancia se debe a reacciones internas que en su mayoría son desprendimiento de calor, es decir, exotérmicas. Este tipo de reacción ocurre principalmente en aquellas sustancias que tienen una temperatura de ignición menor. 

Ejemplos de Combustión Espontánea son,

• Incendios forestales.
• El fósforo se quema espontáneamente a temperatura ambiente.
• La reacción de los metales alcalinos cuando se combinan con agua.
• Compostaje bacteriano en el interior de materiales orgánicos.
• Muchos accidentes en las minas de carbón se deben a la combustión espontánea del carbón.

Combustión Explosiva

La combustión explosiva ocurre muy rápidamente liberando enormes cantidades de energía de calor, luz y sonido. Este proceso de combustión simplemente se puede decir como una explosión. 

Durante esta combustión, los gases que se liberan se propagarán rápidamente dando como resultado energía sonora. La combustión explosiva comienza cuando alguna energía enciende la sustancia y las energías de calor, luz y sonido se liberan inmediatamente.

Ejemplos de combustión explosiva:

• Quema de petardos y
• Explosión de dinamita.

Diferencias entre Combustión Rápida y Espontánea

Analicemos algunas diferencias importantes entre la combustión rápida y la espontánea como,

	Combustión espontánea	Combustión Rápida
1.	La combustión espontánea tiene lugar espontáneamente.	La combustión rápida debe ser iniciada por una fuente externa
2.	No se requiere energía externa	Se requiere energía externa
3.	Depende de la temperatura de ignición del combustible para iniciar el proceso de combustión.	Depende de la energía térmica externa para iniciar el proceso de combustión.
4.	Se libera menos cantidad de energía térmica.	Se libera una gran cantidad de energía térmica.
5.	Se libera menos cantidad de energía luminosa.	Se libera una gran cantidad de energía luminosa.
6.	por ejemplo , el fósforo se quema espontáneamente a temperatura ambiente, incendios forestales	Por ejemplo , la vela de cera se quema tan pronto como le damos energía externa al encender la cerilla, la quema de GLP en la estufa de gas.

Problemas de muestra

Problema 1: ¿Qué se entiende por Combustión Incompleta?

Solución:

El proceso de combustión que tiene lugar con un suministro de oxígeno menor o insuficiente se conoce como Combustión Incompleta. Este tipo de combustión da como resultado gases venenosos como el monrust de carbono, el dirust de carbono. El carbono generalmente se libera en forma de hollín en este proceso. Como la combustión incompleta da como resultado la formación de gases nocivos, normalmente se prefiere la combustión completa.

Problema 2: ¿Qué es la temperatura de ignición?

Solución: 

La temperatura de ignición es la temperatura a la que el combustible comienza a arder y se conoce como temperatura de ignición. Cualquier sustancia para incendiarse debe llegar a su punto de ignición. En función de las temperaturas de ignición de una sustancia, se toman las precauciones necesarias para almacenar la sustancia. Cada sustancia tiene diferentes puntos de ignición. Por ejemplo, la temperatura de ignición del etanol es de 365 ⁰ C a menos que y hasta que el etanol alcance los 365 ⁰ C.

Problema 3: ¿Definir sustancias inflamables?

Solución:  

Las sustancias con una temperatura de ignición muy inferior y que en su mayoría se incendian fácilmente se conocen como sustancias inflamables. Estas sustancias deben almacenarse con mucho cuidado ya que se inflaman espontáneamente sin ninguna energía externa. Las sustancias inflamables son altamente combustibles con alta presión de vapor. Ejemplos de sustancias inflamables son queroseno, GLP, magnesio, fósforo.

Problema 4: ¿Cuáles son los factores que sustentan el proceso de Combustión?

Solución:  

Hay tres factores que apoyan el proceso de combustión que son:

• Suministro suficiente de oxígeno
• Combustible que se quema durante la combustión.
• Energía térmica externa o cualquier energía que ayude al combustible a alcanzar el punto de ignición e inicie el proceso de combustión.

Problema 5: ¿Define el poder calorífico?

Solución:  

El poder calorífico es el valor que representa un valor de la cantidad de calor liberado cuando una unidad de sustancia se somete a combustión (combustión completa) en el suministro abundante de oxígeno. Se mide en las unidades Joule.

Problema 6: ¿Podemos usar azufre como combustible?

Solución: 

El azufre es un elemento fácilmente disponible en la naturaleza y puede quemarse en el aire para producir calor y energía lumínica, pero no se usa como combustible ya que produce gases nocivos como el dirust de azufre cuando se quema en el aire. Los gases resultantes son venenosos y pueden causar serios problemas.

Problema 7: ¿Cómo se produce la combustión espontánea ?

Solución:  

La combustión espontánea tiene lugar sin utilizar ninguna energía externa. Este tipo de combustión tiene lugar en sustancias con puntos de ignición bajos en los que se producen muchas reacciones internas, como la oxidación interna, que da como resultado energía térmica. Estas reacciones internas conducen al autocalentamiento y cuando la temperatura alcanza el punto de ignición, la combustión se produce espontáneamente.