Karamö, le prof virtuelLeçon 8 sur 17
La combustion
Je sais définir une combustion, nommer le combustible et le comburant, expliquer le triangle du feu et en déduire comment éteindre un feu.
- 45 min
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Définir une combustion comme une transformation chimique
- Identifier le combustible et le comburant
- Expliquer les trois conditions d'une combustion (triangle du feu)
- Choisir un moyen adapté pour éteindre un feu
Avant de commencer : Les leçons « La composition de l'air » et « Observations sur les combustions » (besoin d'air, eau et dioxyde de carbone produits).
1Je découvre
En février, en pleine saison sèche, les herbes sont jaunes et sèches autour du village de Fodé, près de Dabola. Un après-midi, un feu de brousse part d'un champ que l'on nettoyait par le feu. Le vent de l'harmattan le pousse vers les cases. Les hommes coupent vite les herbes sur une large bande devant le feu ; les femmes jettent de la terre et de l'eau sur les flammes qui approchent. Finalement, arrivé sur la bande sans herbe, le feu s'arrête de lui-même.
Le soir, Fodé demande à son père : « Pourquoi le feu s'est-il arrêté là où on avait coupé l'herbe ? Et pourquoi la terre éteint-elle les flammes ? » Son père sourit : « Pour qu'il y ait un feu, il faut trois choses. Enlève-en une, et le feu meurt. »
Qu'est-ce qu'une combustion, et quelles conditions sont nécessaires pour qu'elle se produise ?
2Je comprends
1. Définition
Une combustion est une transformation chimique au cours de laquelle un corps, le combustible, réagit avec le dioxygène, le comburant, en produisant de la chaleur et souvent de la lumière.
- Le combustible est le corps qui brûle : bois, charbon de bois, gaz butane, pétrole, essence, cire de bougie, papier, herbe sèche.
- Le comburant est le corps qui permet la combustion : dans la vie courante, c'est le dioxygène de l'air. Le comburant ne brûle pas lui-même, mais sans lui, rien ne brûle.
Pendant la combustion, le combustible et le dioxygène sont consommés : ce sont les réactifs. Des substances nouvelles se forment : ce sont les produits (dioxyde de carbone, eau, cendres, fumée).
On peut écrire le bilan d'une combustion sous la forme :
combustible + dioxygène → produits (+ chaleur et lumière)
La flèche se lit « donne » ou « se transforme en ».
Exemple
Écrire le bilan de la combustion du charbon de bois (du carbone) dans l'air.
Combustible : le carbone du charbon. Comburant : le dioxygène de l'air.
Produit principal : le dioxyde de carbone (il trouble l'eau de chaux).
Bilan : carbone + dioxygène → dioxyde de carbone.
Le diazote de l'air ne participe pas : il n'apparaît pas dans le bilan.
2. Les trois conditions d'une combustion : le triangle du feu
Pour qu'une combustion se produise, il faut en même temps trois éléments :
- un combustible ;
- un comburant (le dioxygène) ;
- une source de chaleur (une énergie d'activation) : flamme d'allumette, étincelle, braise, frottement, forte chaleur du soleil sur des herbes très sèches.
On représente ces trois conditions par le triangle du feu. Si l'un des trois côtés manque, il n'y a pas de feu ; si on le supprime pendant que le feu brûle, le feu s'éteint.
Pourquoi faut-il une source de chaleur ? Le bois est entouré d'air toute la journée sans brûler. Il faut le chauffer assez pour que la combustion démarre. Une fois lancée, la combustion produit elle-même la chaleur qui lui permet de continuer.
3. Comment éteindre un feu
Éteindre un feu, c'est supprimer au moins un côté du triangle.
| On supprime… | Comment ? | Exemples |
|---|---|---|
| le combustible | on enlève ce qui peut brûler | couper l'herbe devant un feu de brousse (pare-feu) ; fermer le robinet de la bouteille de gaz |
| le comburant (dioxygène) | on empêche l'air d'arriver : on étouffe le feu | couvrir une casserole d'huile en feu avec un couvercle ou un linge humide ; jeter du sable ou de la terre ; rouler par terre une personne dont les vêtements brûlent, ou l'envelopper dans une couverture |
| la chaleur | on refroidit | jeter de l'eau sur un feu de bois ou de papier |
Attention
Attention : on ne jette jamais d'eau sur de l'huile en feu ni sur un appareil électrique branché. L'eau projetterait l'huile enflammée partout, et l'eau conduit le courant électrique. On étouffe le feu d'huile avec un couvercle et on coupe le courant avant d'éteindre un feu électrique.
Méthode
Pour analyser une situation de feu :
- Je nomme le combustible (ce qui brûle).
- Je nomme le comburant (en général le dioxygène de l'air).
- Je nomme la source de chaleur qui a déclenché le feu.
- Pour éteindre, je choisis le côté du triangle le plus facile et le moins dangereux à supprimer, et j'explique pourquoi.
Exemple
Analyser le feu de brousse de Dabola.
Combustible : les herbes sèches.
Comburant : le dioxygène de l'air, apporté en grande quantité par le vent.
Source de chaleur : le feu allumé pour nettoyer le champ.
Moyens de lutte : la bande d'herbe coupée supprime le combustible ; la terre jetée sur les flammes étouffe le feu (supprime le comburant) ; l'eau refroidit (supprime la chaleur).
Le feu s'arrête sur la bande sans herbe, car il n'a plus de combustible.
4. Combustion vive et combustion lente
- Une combustion vive est rapide, avec une flamme ou un rougeoiement, et dégage beaucoup de chaleur en peu de temps : bois, gaz, bougie, allumette.
- Certaines transformations avec le dioxygène sont très lentes et se font sans flamme ni lumière : la formation de la rouille sur le fer, par exemple. Certains manuels les appellent « combustions lentes » ; on dit plutôt oxydations lentes. Elles consomment elles aussi du dioxygène (tu l'as vu avec la paille de fer dans la leçon sur l'air).
La vitesse d'une combustion dépend :
- de la quantité de dioxygène : plus il y en a, plus la combustion est vive (le feu attisé par le vent, les braises sur lesquelles on souffle) ;
- de l'état de division du combustible : des brindilles fines s'enflamment plus vite qu'une grosse bûche, car elles offrent plus de surface au contact de l'air. Des poussières très fines de farine ou de charbon peuvent même brûler de façon explosive.
- rapide
- flamme ou rougeoiement
- beaucoup de chaleur en peu de temps
- bois, gaz, bougie
- très lente (jours, mois)
- ni flamme ni lumière
- chaleur imperceptible
- rouille du fer
5. Retour au feu de brousse
Le père de Fodé avait raison : il faut un combustible (l'herbe sèche), un comburant (le dioxygène de l'air) et une source de chaleur (le feu du champ). En coupant l'herbe, les villageois ont supprimé le combustible ; en jetant de la terre, ils ont étouffé les flammes ; en jetant de l'eau, ils les ont refroidies. Les feux de brousse détruisent chaque année des cultures, des forêts et des habitations en Guinée : on ne brûle jamais un champ par grand vent, et on prévoit toujours un pare-feu.
3Je retiens
Je retiens
Une combustion est une transformation chimique entre un combustible et un comburant (le dioxygène), qui dégage de la chaleur et souvent de la lumière.
Combustible : le corps qui brûle (bois, charbon, butane, pétrole). Comburant : le dioxygène de l'air.
Bilan : combustible + dioxygène → produits (dioxyde de carbone, eau…).
Triangle du feu : combustible + comburant + source de chaleur, réunis en même temps.
Pour éteindre un feu, on supprime un côté du triangle : on retire le combustible, on étouffe (plus de dioxygène) ou on refroidit (eau).
Jamais d'eau sur de l'huile en feu ni sur un appareil électrique branché.
Plus il y a de dioxygène et plus le combustible est divisé, plus la combustion est vive.
4Erreurs fréquentes
- Dire que le dioxygène « brûle » : c'est le combustible qui brûle ; le dioxygène est le comburant, il permet la combustion.
- Croire que l'air entier participe à la combustion : seul le dioxygène réagit ; le diazote ne brûle pas.
- Oublier la source de chaleur dans le triangle du feu : le bois entouré d'air ne brûle pas tout seul.
- Vouloir éteindre un feu d'huile avec de l'eau : c'est très dangereux ; il faut l'étouffer.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Recopie et complète : « Dans une combustion, le corps qui brûle s'appelle le … ; le corps qui permet la combustion s'appelle le … ; dans l'air, c'est le …. »
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« Dans une combustion, le corps qui brûle s'appelle le combustible ; le corps qui permet la combustion s'appelle le comburant ; dans l'air, c'est le dioxygène. »
2Exercice 2
Pour chaque situation, nomme le combustible, le comburant et la source de chaleur :
a) une allumette que l'on frotte sur le grattoir ;
b) le gaz d'un réchaud que l'on allume avec une allumette ;
c) un feu de bois allumé avec des braises prises chez la voisine.
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a) Combustible : la tête de l'allumette puis le bois de l'allumette ; comburant : le dioxygène de l'air ; source de chaleur : le frottement sur le grattoir.
b) Combustible : le gaz ; comburant : le dioxygène de l'air ; source de chaleur : la flamme de l'allumette.
c) Combustible : le bois ; comburant : le dioxygène de l'air ; source de chaleur : les braises.
3Exercice 3
Pour chaque moyen d'extinction, dis quel côté du triangle du feu est supprimé :
a) on ferme le robinet de la bouteille de gaz ;
b) on verse du sable sur un feu ;
c) on arrose un tas de bois qui brûle ;
d) on couvre une marmite d'huile enflammée.
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a) le combustible ; b) le comburant (le sable empêche l'air d'arriver) ; c) la chaleur (l'eau refroidit) ; d) le comburant (le couvercle étouffe le feu).
4Exercice 4
Hawa dit : « Pour allumer plus vite le feu de bois, je commence par des brindilles fines et je souffle dessus. » Explique scientifiquement ses deux astuces.
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Les brindilles fines sont très divisées : elles offrent une grande surface au contact de l'air et chauffent vite, donc elles s'enflamment facilement. En soufflant, Hawa apporte davantage de dioxygène, ce qui rend la combustion plus vive.
5Exercice 5
Lis le texte : « Pendant la saison sèche, un paysan brûle les herbes de son champ un jour de grand vent. Le feu s'étend au champ voisin. Les villageois arrivent avec des seaux d'eau et des branches pour taper sur les flammes. »
a) Nomme le combustible et le comburant.
b) Pourquoi le vent a-t-il aggravé le feu ? Donne deux raisons.
c) Explique comment l'eau et les coups de branches aident à éteindre le feu.
d) Propose deux règles de prudence pour éviter ce type d'accident.
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a) Combustible : les herbes sèches du champ. Comburant : le dioxygène de l'air.
b) Le vent apporte beaucoup de dioxygène, ce qui rend la combustion plus vive ; il pousse aussi les flammes et les brindilles enflammées vers les herbes voisines, qui s'allument.
c) L'eau refroidit les herbes et les flammes : elle supprime la chaleur. Les coups de branches étouffent les flammes et les écrasent au sol : ils privent un moment le feu d'air et dispersent le combustible enflammé.
d) Ne jamais brûler un champ par grand vent ; préparer un pare-feu (bande sans herbe) autour du champ ; surveiller le feu jusqu'à son extinction complète ; garder de l'eau et de la terre à portée de main (deux règles suffisent).
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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