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SCIENCES

SCIENCES - LA COMBUSTION

LA COMBUSTION

La combustion est une réaction chimique exothermique (c’est-à-dire accompagnée d’une production d'énergie sous forme de chaleur ).

 

La réaction chimique de combustion ne peut se produire que si l'on réunit trois éléments :

  • un combustible,
  • un comburant,
  • une énergie d'activation en proportion suffisante.

On représente de façon symbolique cette association par le triangle du feu.

triangle du feu

Le combustible peut être:

  • un gaz (butane, propane, gaz de ville, dihydrogène…),
  • un liquide (essence, gasoil, huile, kérosène…),
  • un solide (bois, papier, carton, tissu, plastique…).

Ce peut être un mélange de différents corps.

Le comburant est l’autre réactif de la réaction chimique. La plupart du temps, il s’agit de l’air ambiant, et plus particulièrement de l’un de ses composants principaux, le dioxygène. En privant un feu d’air, on l’éteint ; par exemple, si on place une bougie chauffe-plat allumée dans un bocal de confiture et qu’on ferme le bocal, la flamme s’éteint ; à l’inverse, si l’on souffle sur un feu de bois, cela l’active (on apporte plus d’air). Dans certains chalumeaux, on apporte du dioxygène pur pour améliorer la combustion.

Dans certains cas très particuliers (souvent explosifs), le comburant et le combustible sont un seul et même corps (par exemple la célèbre nitroglycérine, molécule instable comportant une partie oxydante greffée sur une partie réductrice).

La réaction est déclenchée par une énergie d’activation. La production de chaleur permet à cette réaction de s’auto-entretenir dans la plupart des cas, voire de s'amplifier en une réaction en chaîne.

L’énergie d’activation est le déclencheur du feu. Il s’agit généralement de chaleur. Par exemple, ce sera l’allumette que l’on frotte, le câble électrique qui chauffe, ou une autre flamme (propagation du feu), étincelle (de l’allume-gaz, de la pierre du briquet ou d’un appareil électrique qui se met en route ou s’arrête). Mais il y a d’autres façons de fournir l’énergie d’activation : électricité, radiation, pression… qui permettront toujours une augmentation de la température.

Procédés d'extinction d'une combustion

Pour éteindre une réaction de combustion, il faut supprimer un de trois éléments du triangle du feu :

  • suppression du combustible : fermeture d'une vanne ou d'un robinet qui alimente la combustion…
  • suppression du comburant (étouffement) : utilisation d'un extincteur à neige carbonique, d'une couverture…
  • suppression de l'énergie d'activation (refroidissement) : utilisation d'un extincteur à eau pulvérisée…

Source : http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=2751

 

Pour en savoir plus...

La combustion de l'alcool à l'air produit du gaz carbonique et de la vapeur d'eau, selon la réaction :

C2H6O + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

Nous constatons qu'il y a 4 volumes de gaz avant la combustion (1 volume d'alcool et 3 volumes d'oxygène) ; après la combustion, il y a 5 volumes de gaz (2 volumes de gaz carbonique et 3 volumes de vapeur d'eau). Comme la combustion est très rapide, le surplus de gaz formé n'a pas le temps de sortir par le petit trou. Il se créé alors une surpression dans le récipient, qui va soulever le couvercle.

Si vous mettez moins d'alcool, il n'y aura pas assez de gaz formé pour soulever le couvercle. Si au contraire vous mettez trop d'alcool, il n'y aura pas assez d'oxygène pour brûler tout l'alcool, et l'alcool aura pris la place de l'oxygène ; l'effet sera alors moindre qu'avec 3 gouttes. Il faut donc régler la quantité d'alcool exacte par rapport au volume du cylindre ; dans les moteurs, c'est le rôle du carburateur.

Source : http://www.chimie.ch/nuls/index.php/saison-3/33-3x07

 

LA MACHINE A VAPEUR

 

LE MOTEUR A EXPLOSION

Source : http://www.edumedia-sciences.com/fr/

 

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