4B70.10 Ignição por compressão adiabática

Um pequeno chumaço de algodão é colocado no fundo de um tubo com um êmbolo. Dois anéis de borracha (o'rings) vedam o êmbolo. Pressionando-se, rapidamente, o êmbolo, ocorre a combustão do chumaço de algodão que produz uma breve chama.

Isso acontece porque a compressão rápida do ar é, em boa aproximação, um processo adiabático pois não há tempo para troca de calor com o ambiente. Portanto, todo o trabalho realizado sobre o gás (ar) no tubo produz um aumento na sua energia interna. Consequentemente, a temperatura do ar no tubo aumenta acima da temperatura de autoignição do algodão, causando sua combustão.

Esta é uma demonstração bastante impressionante e mostra o princípio de funcionamento de um motor Diesel. Ao contrário do motor à gasolina, em que uma faísca elétrica produz a ignição do combustível, em um motor à Diesel a autoignição desse combustível ocorre quando ele é injetado no cilindro e entra em contato com o ar em alta temperatura, que foi aquecido durante a compressão no cilindro do motor.

A temperatura de autoignição é aquela em que a substância entra espontaneamente em ignição em uma atmosfera normal, sem o uso de qualquer fonte de energia como chama ou faísca, ou seja, a energia de ativação necessária para a combustão é a energia térmica do ambiente.

CUIDADOS ao realizar esta demonstração:

• O interior do tubo deve estar limpo e seco. Use um pedaço de papel toalha seco para limpar o interior do cilindro. Não use nenhum líquido.
• Coloque apenas alguns fiapos de algodão no interior do tubo, sem embolá-los.
• Use a haste de madeira para empurrar os fios para o fundo do tubo.

• Pressione o êmbolo, RAPIDAMENTE, diretamente PARA BAIXO, sem incliná-lo. 

• NÃO coloque nenhum outro tipo de material dentro do tubo não aumente a quantidade de algodão. Isso pode causar a explosão do tubo (Sim, isso já aconteceu!)
• Depois de cada demonstração, o oxigênio dentro do cilindro será consumido e o ar precisa ser renovado. Remova todo o material utilizado de dentro do cilindro e limpe-o com uma toalha de papel seco. Movimente a haste de madeira no interior do tubo para deslocar o ar "velho" para fora do cilindro e preenchê-lo com ar fresco. 

• 
• 
• 
• 

Tempo de preparo: