INTRODUO A CINCIA DO FOGO

Introduo a cincia do fogoSabemos que difcil ou impossvel prever com exatido quando ir ocorrer um incndio;

Uma vez iniciado qual ser o seu alcance?

Introduo a cincia do fogoNo entanto, atravs do conhecimento cientfico da dinmica do fogo, podemos determinar os mtodos mais adequados para controlar os perigos dos incndios e exploses.

Introduo a cincia do fogoFogo e combusto so termos frequentemente usados como sinnimos, entretanto, tecnicamente, o fogo uma forma de combusto.

Introduo a cincia do fogoOutro conceito diz que o fogo um processo de oxidao rpida acompanhado de elevao da temperatura pelo aquecimento dos produtos gasosos da combusto e pela emisso de radiao visvel e invisvel.

Introduo a cincia do fogoQuando aproveitado corretamente fornece grandes benefcios que podem suprir nossas necessidades industriais e domsticas, mas, quando descontrolado, pode causar danos materiais e sofrimento humano.

Tetraedro do Fogo

Para que se produza uma combusto, se necessitam quatro elementos, (tetraedro);

Atribuindo-se, a cada uma das faces, um dos elementos essenciais do fogo, a saber: Combustvel (algo que queima); Oxignio (agente oxidante); Calor (energia trmica); Reao qumica em cadeia.

Combustvel o material ou substncia que se oxida ou incendeia no processo da combusto;

A maioria dos combustveis contm carbono junto com combinaes de hidrognio e oxignio;

Combustvel toda substncia capaz de queimar-se e alimentar a combusto;

o elemento que serve de campo de propagao ao fogo.

Os combustveis podem ser slidos, lquidos ou gasosos;

A velocidade da queima de um combustvel depende de sua capacidade de combinar-se com o oxignio (estado fsico do combustvel).

Os combustveis slidos se transformam em gases combustveis mediante a PIRLISE.

Ou seja, a decomposio qumica de uma substncia mediante a ao do calor.

No caso dos lquidos, os gases combustveis so gerados a partir de um processo chamado vaporizao.

A vaporizao de combustveis lquidos geralmente requer um gasto de energia bem menor do que a pirlise dos combustveis slidos.

A posio do combustvel slido tambm afeta sua forma de queima

Os agentes oxidantes so aquelas substncias que cedem oxignio ou outros gases oxidantes durante o curso de uma reao qumica.

O mais comum que o oxignio desempenhe esse papel, no entanto, existem tambm outras substncias qumicas.

A atmosfera composta por 21% de oxignio, 78% de nitrognio e 1% de outros gases.

Por isso, em ambientes com a composio normal do ar, a queima desenvolve-se com velocidade e de maneira completa e notam-se chamas.

Contudo, a combusto sempre ir consumir o oxignio do ar num processo contnuo

Quando a porcentagem do oxignio do ar do ambiente passar de 21% para a faixa compreendida entre 16% e 8%, a queima tornar-se- mais lenta, surgiro brasas e no mais chamas.

Quando o oxignio contido no ar do ambiente atingir concentraes menores de 8% muito provvel que a combusto deixe de existir.

O calor o componente energtico do tetraedro do fogo;

Forma de energia que eleva a temperatura e gerado atravs da transformao de outra energia, atravs de processos fsicos ou qumicos;

O calor ou energia calorfica gerado pela transformao de outras formas de energia.

So exemplos de formas de energiaEnergia Qumica: quantidade de calor gerado pelo processo de combusto;

Energia Eltrica: calor gerado pela passagem de eletricidade atravs de um condutor, como um fio eltrico ou um aparelho eletrodomstico;

Energia mecnica: calor gerado pelo atrito de dois corpos;

Energia nuclear: calor gerado pela fisso ou fuso de tomos.

Efeitos fsicos e qumicos do calor:Elevao da temperatura, aumento de volume do corpo aquecido, mudanas nos estados fsicos da matria e mudanas no estado qumico da matria;

Efeitos fisiolgicos do calor:Queimaduras, desidratao, insolao, fadiga, leses no aparelho respiratrio e, em casos mais graves a morte.

O calor irradiado das chamas atinge o combustvel que se decompe em partculas menores, as quais se combinam com o oxignio e queimam, irradiando outra vez calor para o combustvel, formando um ciclo constante

Os principais produtos da combusto so: Gases da combusto; Chamas propriamente ditas; Calor irradiado; Fumaas visveis.

Contrariamente a opinio popular, o maior risco vida devido aos incndios, no se constitui nem das chamas, nem do calor, seno da inalao de fumaa e gases aquecidos e txicos, assim como a deficincia de oxignio.

So substncias gasosas que surgem durante o incndio e permanecem mesmo aps os produtos da combusto serem resfriados at alcanarem temperaturas normais.

A quantidade e os tipos de gases da combusto presentes durante e depois de um incndio variam com a composio qumica do material da combusto, com a quantidade de oxignio disponvel e tambm com a temperatura do incndio.

Os efeitos da fumaa e dos gases txicos sobre as pessoas dependem do tempo de exposio, da concentrao dos gases na atmosfera e tambm, em grande parte, das condies fsicas e resistncia dos indivduos expostos.

A reduo dos nveis de oxignio como resultado de um incndio tambm provocar efeitos narcticos nos humanos. Os agentes irritantes so substncias que causam leses na respirao, alm de inflamao nos olhos, vias areas superiores, e pele.

Dos principais gases presentes nos incndios destacamos como mais letais:

Monxido de Carbono (gs levemente inflamvel);Dixido de Carbono (exalado dos seres humanos);cido Ciandrico (causa asfixia a seres vivos);Cloreto de Hidrognio (soluo corrosiva);Acrolena (relacionado a queima de gordura corporal).

No entanto, no podemos esquecer que a falta de oxignio tambm pode ser fatal.

Outro efeito perigoso do processo da combusto a diminuio dos nveis de oxignio.

A concentrao normal de oxignio (O2) no ar de aproximadamente 21%, se esta concentrao diminui abaixo de 17% se produz anxia (com diminuio do controle muscular).

Se o oxignio desce a nveis entre 14 e 10% as pessoas podem manter a conscincia, mas perdem orientao e tendem a ficar muito cansados.

Concentraes entre 10 e 6% produzem desmaios e at a morte, caso a vtima no seja transferida para um ambiente com atmosfera normal e receba tratamento com oxignio medicinal suplementar.

O contato direto com as chamas, assim como a irradiao direta do calor das mesmas pode produzir graves queimaduras.

As queimaduras so classificadas em diferentes graus.

As queimaduras de primeiro grau afetam a parte mais externa da pele, so muito dolorosas, mas no to graves como as de segundo e terceiro grau.

As queimaduras de segundo grau so aquelas que penetram mais profundamente na pele, formam bolhas e acumulam quantidades de lquidos debaixo das mesmas.

As queimaduras de terceiro grau so as que mais penetram e, portanto as mais perigosas, no entanto, no so inicialmente to dolorosas como as de primeiro e segundo graus, j que as terminaes nervosas acabaram destrudas e, portanto desativadas.

A exposio ao ar aquecido aumenta o ritmo cardaco, provoca desidratao, esgotamento, bloqueio do trato respiratrio e queimaduras.

Pessoas expostas a ambientes com excesso de calor podem morrer se este ar quente entrar nos pulmes.

A PA diminuir, a circulao do sangue ficar debilitada e a temperatura do corpo aumentar at danificar centros Nervosos do crebro.

As fumaas so constitudas por partculas slidas e lquidas transportadas pelo ar e por gases desprendidos dos Materiais que queimam.

Madeira, papel, gasolina e outros combustveis comuns desprendem minsculas partculas pretas de carbono chamadas de fuligem ou p de carvo que so visveis na fumaa e se acomodam sob superfcies por deposio.

A fumaa a principal causa de mortes em incndios, sendo responsvel por cerca de 50 a 75% das mortes.

A fumaa irrita os olhos e os pulmes e normalmente cria pnico.

Outros gases da combusto, como:Metano (CH4) - (quando adicionado ao ar se transforma em mistura de alto teor inflamvel);Formaldedo (causa irritao e coceiras na pele e sist. Respiratrio);cido Actico (utilizado como solvente em laboratrios).

Podem ser gerados sob combustes incompletas, condensando-se sobre as partculas de fumaa e sendo transportadas at os pulmes com consequncias fatais.

O calor pode propagar-se a partir de trs diferentes formas:

Conduo: ocorre principalmente nos slidos;

Conveco: em lquidos e gases;

Radiao: onde no h necessidade de um meio material para a propagao dessa energia.

a transferncia de calor atravs de um corpo slido de molcula a molcula. A principal caracterstica da conduo a transferncia de energia sem a simultnea transferncia de matria, ocorrendo, assim, predominantemente nos slidos.

Em outras palavras, o calor passa de molcula a molcula, mas nenhuma molcula transportada com o calor.

Ocorre nos fluidos (gases e lquidos) atravs do movimento de massas de gases ou de lquidos dentro de si prprios;

Diferentemente da conduo onde o calor transmitido de tomo a tomo sucessivamente, na conveco a propagao do calor se d atravs do movimento do fluido envolvendo o transporte de matria.

A radiao trmica a transmisso de energia atravs do espao em forma de ondas eletromagnticas. Como por exemplo:Ondas de luz visvel, Raio X, Ondas de rdio, Micro-ondas,

Este processo de transmisso do calor no depende da presena de um meio material, podendo ocorrer atravs do vcuo.

O que determina se um material ser bom ou mau condutor trmico so as ligaes em sua estrutura atmica ou molecular;

Os metais so excelentes condutores de calor.

Os metais so excelentes condutores de calor, pois possuem eltrons mais externos, ligados de forma mais fraca, tornando-se livres para transportar energia por meio de colises atravs do metal.

O ar, por exemplo, um timo isolante trmico. por este motivo que quando colocamos a mo no interior de um forno aquecido, no nos queimamos.

A l, a madeira, o vidro, o papel, o isopor e o gesso, que so maus condutores de calor (isolantes trmicos);

Os lquidos e gases, em geral, so maus condutores de calor.

Os combustveis so transformados pelo calor e a partir desta transformao, que se combinam com o oxignio, resultando a combusto.

Essa transformao desenvolve-se em temperaturas diferentes, medida que o material vai sendo aquecido.

Com o aquecimento, chega-se a uma temperatura em que o material comea a liberar vapores, que se incendeiam caso houver uma fonte externa de calor.

Neste ponto, chamado de Ponto de Fulgor, as chamas no se mantm, devido pequena quantidade de vapores, s produzem um flash, que logo se apaga

Prosseguindo no aquecimento, atinge-se uma temperatura em que os gases desprendidos do material, ao entrarem em contato com uma fonte externa de calor, iniciam a combusto, e continuam a queimar sem o auxlio daquela fonte.

Esse ponto chamado de Ponto de Combusto.

Continuando o aquecimento, atinge-se um ponto no qual o combustvel, exposto ao ar, entra em combusto sem que haja fonte externa de calor.

Este o chamado Ponto de Ignio.