Queimando os Miolos

"Por quê o fogo balança, mesmo quando estamos em uma sala fechada?"
Essa belezinha apareceu na minha caixa de email há alguns dias, eu eu tenho que admitir que deixei ela de lado por um tempo, até resolver pensar mais sobre o assunto. A resposta, no entanto, é mais capiciosa do que podemos imaginar.

Primeiro, vou tentar explicar, da maneira mais simples, o que é o fogo. Fogo não é, ao contrário do que você pode imaginar, algo simples. As reações químicas e os fenômenos físicos envolvidos são uma bagunça. Em uma simples vela acesa, há milhares de reações desde o momento em que o vapor combustível é produzido na cera até o momento em que finalmente queima em CO2 e água. Mas, em geral, o fogo precisa de três coisas: combustível, ou seja, algo pra alimentar a chama (gasolina, por exemplo); oxigênio, para a reação de combustão, e temperatura de ativação, ou seja, o calor. Primeiro, se aquece o combustível até a temperatura de ativação, e o oxigênio cria a chama. Nesse caso, o processo é perpetuado enquanto houverem combustível e oxigênio, uma vez que o fogo mantém a temperatura de ativação por conta própria.
Agora, por que afinal o fogo balança? Vocês devem imaginar que, se você acende uma vela em uma sala, a chama simplesmente aguarda até que o ar com oxigênio chegue até ela por difusão, e então o queima. Bem, não é bem assim: a chama, na verdade, "ajuda" o ar a chegar até ela. O calor produz correntes que tendem a fazer com que o ar ao redor convirja para a chama. Queimadas em florestas chegam a produzir ventos de mais de 150 km/h. No caso da vela, essa pequena brisa produz ondulações na interface da chama, como ondas no mar.
Mas existe algo ainda mais interessante: se o ar estiver distribuido uniformemente, de forma que essa brisa não seja diferente em uma direção ou em outra, o fogo ainda balança. Por que? Ondas de gravidade (não confundir com ondas gravitacionais, que são mais facinantes, porém indetectáveis até o momento).
O balançar de uma chama e as ondas oceânicas são exemplos de ondas de gravidade, que ocorrem na interface que separa líquidos ou gases de diferentes densidades - no caso da chama, a interface entre ar frio mais denso que quer afundar, por causa da gravidade, e ar quente que quer subir.
Então, da proxima vez que você resolver brincar com fogo, além de fazer xixi na cama, também vai perceber suas ondinhas.
Até a próxima!

Bonus Track:

Fogo em baixa gravidade (foto: NASA)