Fundamentos de la Combustión y Transformaciones de la Materia
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Conceptos Fundamentales de la Materia y la Energía
El Cambio y sus Tipos
El Cambio es toda la modificación que se presenta, aun cuando sea insignificante. Los cambios son también manifestaciones constantes en la naturaleza.
Tipos de Cambio
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Cambio Físico: Las sustancias que constituyen los materiales involucrados permanecen inalteradas.
Ejemplo: Un objeto que cambia de lugar.
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Cambio Químico: Las sustancias se transforman en otras cosas diferentes.
Ejemplo: Un papel que se quema.
Procesos Energéticos
- Proceso Exotérmico: Son aquellos que liberan calor. (Del griego: exo: hacia afuera; térmico: calor).
- Proceso Endotérmico: Son aquellos que absorben calor. (Del griego: endo: hacia adentro; térmico: calor).
Principio de Conservación de la Energía
La energía no se crea ni se destruye, solo sufre transformaciones.
Combustibles y el Proceso de Combustión
Definición de Combustibles
Los combustibles son sistemas materiales, formados por una sola sustancia o por una mezcla de ellas, que tienen la propiedad de arder y de quemarse.
El Proceso de Combustión
Para que la Combustión se produzca, es necesario el cumplimiento del Triángulo del Fuego, que requiere:
- Un combustible.
- Un comburente.
- Una temperatura de ignición.
El Comburente y la Temperatura de Ignición
El oxígeno es un comburente; es la sustancia que permite que se produzca la combustión.
La Temperatura de Ignición se logra mediante recursos como acercar un fósforo, prender una chispa, usar un encendedor eléctrico, etc. Todos estos recursos logran darle al combustible la temperatura necesaria para que la reacción continúe por sí sola.
Tipos de Combustión
- Combustión Ideal: Se refiere a las combustiones reales donde intervienen combustibles que no están formados solamente por carbono y, por lo tanto, se producen reacciones más complejas.
- Combustión Completa: El producto de la combustión será dióxido de carbono (CO₂) siempre y cuando la reacción se realice en un ambiente con abundante oxígeno.
- Combustión Incompleta: Se está en presencia de una combustión incompleta cuando se produce monóxido de carbono (CO) en lugar de dióxido de carbono (CO₂).
Ejemplos de Combustión Específica
- Combustión de Gas Natural: Es una mezcla de dos hidrocarburos gaseosos: metano y etano (en menor proporción).
- Combustión del Carbón: Los carbones son buenos combustibles, pero, al ser sólidos y no poder mezclarse íntimamente con el oxígeno, tienden a producir combustiones incompletas.
- Combustión de Nafta: Las naftas son mezclas de hidrocarburos complejos. En los motores de los automóviles entran en combustión y generan toda una gama de sustancias diferentes.