Cela faisait un moment que cette question restait sans réponse dans la « boîte à idées » de Sciences Inutiles. Pour nous, cette question est aussi fondamentale, intéressante et complexe que « Pourquoi le ciel est bleu ? ». Pourtant, il n’était pas aisée de trouver une réponse « compréhensible » et surtout, de source sûre. Mais encore une fois, TED sauve la mise et nous présente une vidéo éducative animée expliquant ce qu’est le feu. Et maintenant que nous savons comment faire des bougies, il devenait primordial de répondre à cette question.
Déjà, c’est dans quel état ?
Si vous avez dépassé la classe de 5ème, vous devez savoir qu’il existe au moins 3 états de la matière : solide, liquide, gaz. Si le feu était solide, ça forme ne changerait que sous une contrainte extérieure, il serait palpable et subirait la gravité. Donc le feu n’est pas solide. Si le feu était liquide, sa forme s’adapterait au contenant dans lequel il est, sa surface serait plus ou moins paralèlle au sol et il serait encore une fois palpable. Donc le feu n’est pas un liquide. Dernière possibilité : le feu serait un gaz. Mais si le feu était un gaz, il s’élèverait (parce qu’il serait moins dense que l’air à cause de sa chaleur, comme la fumée) et on pourrait le compresser. Donc le feu n’est pas un gaz.. Mais est-ce que le gaz était vraiment la dernière possibilité ?
Si vous êtes arrivé un jour à l’université pour y faire des sciences, vous devez savoir qu’il existe un 4ème état de la matière : le plasma. C’est un état de la matière qui est dur à observer sur Terre car il demande une énergie importante, et donc des températures de la matière élevées (au minimum 10 000°C environ). C’est par exemple l’état dans lequel se trouvent les molécules d’air dans un éclair. Celles-ci vont alors avoir suffisamment d’énergie pour perdre des électrons lors de collisions avec d’autres molécules. Les électrons pourront regagner les atomes/molécules si la collision implique un 3ème objet. Mais bref, c’est un beau bazar. Par contre, d’aussi loin qu’on sache, aucune flamme « normale » (donc pas faite pour) n’atteint des températures aussi extrêmes.. donc le feu n’est pas un plasma.. C’est quoi alors ?
Revenons à la base..
Connaissez-vous le « tétraèdre du feu » ? Je vous l’accorde, c’est un nom bizarre et complexe pour simplement désigner ce dont ont besoin des flammes pour « survivre ».
Mais pour faire un feu, il faut avoir quelque chose qui brûle (combustible), quelque chose qui alimente le feu et permet au combustible de brûler (comburant) et la chaleur. Ces trois parties forment le « triangle du feu ». Ce qu’il faut ajouter pour avoir le tétraèdre, c’est une réaction chimique en chaîne. Parce que le feu n’est pas réellement, il est avant tout une réaction chimique..
Chaque partie du feu expliquée
Pour lancer un feu, il faut lui communiquer de l’énergie : en grattant une allumette, en frottant deux bouts de bois ensemble.. Cette énergie va se transmettre sous forme de chaleur au combustible (prenons l’exemple du bois) qui va alors atteindre une température suffisante pour rompre certaines de ses liaisons atomiques. Dans le bois, ce sont les sucres qui seront rompus et qui pourront ainsi réagir avec l’oxygène (le comburant) pour former de l’eau et du dioxyde de carbone.
Lorsque des molécules de sucre chauffent et s’évaporent, elles émettent de la lumière (avant de réagir avec l’oxygène). Si les molécules sont très chaudes, la lumière tendra vers le bleu ou le blanc. Le type de molécules aussi peut changer la couleur des flammes. Par exemple, la couleur jaune-orangée des flammes peut venir du carbone emprisonné dans les bûches qui va finalement se libérer dans les flammes sous forme de suie.
Une fois que de l’eau et du dioxyde de carbone sont produits, ceux-ci ne produisent plus de lumière et s’échappent dans une colonne verticale et étroite. Oui, la fumée. Vous avez peut-être d’ailleurs remarqué que les flammes n’ont pas la même forme longiligne que la fumée.. C’est parce que les molécules de sucre sont plus lourdes et que les molécules d’eau ou de dioxyde de carbone et subissent la gravité, donnant aux flammes cette forme plus large à sa base.
Enfin, le plus chill de tous les aspects d’un feu de camp : son bruit si caractéristique. Il vient en fait de l’eau contenue dans les bûches qui en s’évaporant vont craqueler le bois.
Avec tout ça, votre prochain feu de camp n’aura plus aucun secret pour vous.. et pour l’accompagner, on vous propose cette compilation chill / lofi spéciale. Enjoy ! 😉
Sources :
- Is fire a solid, a liquid, or a gas ?, Elizabeth Cox, TED
- Universalis
- CUSSTR (Commission universitaire pour la santé et la sécurité au travail romande)