Science et technologie s1065

La combustion et le triangle de feu

​Les réactions de combustion impliquent toujours un combustible (une substance qui brûle) et un comburant (une substance qui entretient la combustion).

Toutes les réactions de combustion sont des réactions d'oxydation. Une réaction de combustion implique habituellement l’oxygène |\left(O_{2}\right)| comme comburant.

La formule générale de la combustion est la suivante :
|\text {Combustible} + O_{2} \rightarrow CO_{2(g)} + H_{2}O_{(g)}|

Voici la formule de la combustion de l'essence.
|2 \space C_{8}H_{18(l)} + 25\space O_{2(g)} \rightarrow 16 \space CO_{2(g)} + 18 \space H_{2}O_{(g)}|

Le triangle de feu

Le triangle de combustion (aussi nommé triangle de feu) est une représentation de l’association des trois éléments clés à la base de toute réaction de combustion.

Pour qu’une réaction de combustion se produise, trois éléments essentiels doivent être présents simultanément:

  1. Un combustible, soit une substance qui brûle telle que le bois ou les produits pétroliers.

  2. Un comburant, soit une substance qui entretient la combustion, principalement le dioxygène |\left(O_{2}\right)|.

  3. Une température suffisamment élevée permettant d’atteindre le point d’ignition: c’est la température qui permet de fournir suffisamment d'énergie pour amorcer la combustion. Il s’agit en fait de l'énergie d'activation permettant à la réaction de se produire. Cette valeur varie selon le combustible utilisé.

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Ce triangle indique que pour arrêter un feu, il suffit d'enlever un des trois éléments.

Si on retire le combustible, la combustion s'arrête. Lors d'une panne d'essence, la combustion d'essence habituellement effectuée par le moteur cesse puisqu'il n'y a plus de combustible à brûler.

Si on empêche le comburant d'atteindre le feu, la combustion cesse. Avec un extincteur au dioxyde de carbone |\left(CO_{2}\right)|, un gaz est projeté sur le feu qui chasse l'oxygène, ce qui arrête la combustion. On dit que le feu s'étouffe, car il n'a plus d'oxygène.

Si on diminue la température en bas de la température d'ignition, la combustion s'arrête. Lorsque on arrose un feu avec de l'eau, la température diminue au-dessous de la température d'ignition, ce qui empêche le maintien de la combustion.

Types de combustion

Combustion vive

Une combustion vive est une combustion qui libère beaucoup d'énergie sous forme de chaleur et de lumière en peu de temps.

Un feu d'artifice qui explose est un exemple de combustion vive car une grande quantité de chaleur vive est dégagée dans un court laps de temps.

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La combustion vive de l'essence dans le moteur d'une voiture lui permet d'avancer.
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Lorsque l'on craque une allumette, un dégagement de chaleur est suffisamment élevé pour que l'allumette produise une flamme.
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Combustion spontanée

Une combustion spontanée est une combustion vive qui atteint sa température d'ignition sans agent extérieur.

Pendant une période de sécheresse, la chaleur fait enflammer le bois causant un feu de forêt.

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Combustion lente

Une combustion lente est une combustion qui se produit sur une longue période de temps. L'énergie est tranquillement libérée dans l'environnement.

Il n'y a pas de flammes produites lors d'une combustion lente, car l'énergie est lentement dégagée.

La fermentation est une réaction de combustion lente. Le pain et la bière, par exemple, représente toutes deux des réactions de fermentation.
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La décomposition, la respiration cellulaire et la corrosion (rouille) sont également des exemples de combustions lentes.

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Les exercices
Les références