Por Ricardo Amaral, publicado em 22 de fevereiro de 2016.
O fogo é algo que geralmente nos aterroriza bastante, mas também é algo que nos fascina! O seu poder destruidor, quando descontrolado, pode levar qualquer desinformado à morte. Como ninguém está livre de passar por um incêndio na vida, então nos parece importante trabalhar a forma como as chamas se comportam (sim, um incêndio segue sempre algum padrão!), de forma a tomarmos a atitude certa numa situação como essa. As aulas de Propagação de Calor, na Física, nos parecem uma excelente oportunidade para isso, ainda mais se pudermos utilizar um jogo de tabuleiro para exemplificar esses pontos. É hora de desenvolver conceitos relativos ao Calor, com o Flash Point na mesa.
Figura 1: Caixa do jogo.
Flash Point é um jogo cooperativo para até 4 pessoas, em que cada jogador deve integrar uma equipe de bombeiros que enfrenta um incêndio para salvar vidas, antes que as vítimas sucumbam ao fogo ou ao desmoronamento do prédio. Trata-se de um excelente recurso para apresentar técnicas de sobrevivência em incêndios, úteis para qualquer pessoa, além de oportunizar a aplicação dos conceitos Físicos de Calor e sua propagação.
Dois conceitos bastante conhecidos por qualquer bombeiro são o flashover e o backdraft, ambos comuns na maioria dos incêndios, mas que a população geralmente desconhece. Entretanto, conhece-los pode significar a diferença entre a vida e a morte numa situação de risco! Por isso, são conceitos importantes para serem desenvolvidos numa aula sobre propagação de calor. O primeiro refere-se ao aquecimento das substâncias combustíveis presentes num incêndio, fazendo com que alcancem seu ponto de ignição, produzindo a queima simultânea desses materiais. A depender das condições do incêndio, o ambiente pode possibilitar um flashover em questão de poucos minutos após o início das chamas, reduzindo drasticamente as chances de sobrevivência de qualquer pessoa no local.
Na Física, esse fenômeno é claramente explicado pela propagação do calor por radiação. Esse tipo de propagação não precisa de um meio material para emitir calor, como o aquecimento da Terra através do Sol, por exemplo. Uma fonte de calor irradia energia térmica em todas as direções, ao contrário da propagação por convecção que tem o sentido predominantemente vertical e precisa de um meio fluido para emitir calor.
Num ambiente incendiado, o calor irradiado pelas chamas aquece os materiais em seu entorno, de modo a aumentar-lhes a temperatura até seu ponto de ignição, quando, espontaneamente, começam a queimar, aumentando a proporção das chamas no incêndio.
Algo que não dá para desenvolver no jogo base, mas que é importante comentar, é que devido ao processo de convecção, em que os gases mais aquecidos tendem a subir, aumenta-se a probabilidade de que, numa construção de vários andares, o fogo espalhe-se para os pisos superiores.
No jogo Flash Point, embora não seja representada, literalmente, a queima dos materiais que compõem o cenário, e sim os ambientes como um todo, podemos representar uma situação de flashover quando ocorre de uma determinada área com tokens de fumaça encontrar-se na circunvizinhança de um foco de incêndio. De acordo com as regras, fumaça ao lado de fogo, torna-se fogo. Assim, todos os tokens de fumaça circunvizinhos ao fogo tornam-se fogo. Desse modo, como o fogo espalhou-se simultaneamente por todo o ambiente, podemos comparar essa situação com umflashover.
Figura 2: Na Sequência, temos um ambiente em que a temperatura está subindo exponencialmente, acumulando grande quantidade de gases aquecidos. Quando o jogador rola os dados, obtém 2 e 3. Segundo as regras do jogo, fumaça ao lado de fogo = fogo. Então, como uma reação em cadeia, todas as substâncias combustíveis são aquecidas, entrando em combustão simultaneamente e tomando praticamente todo ambiente. Podemos considerar essa situação de jogo como um Flashover!
O backdraft, no entanto, ocorre a partir da repentina entrada de ar num ambiente com grande concentração de gases aquecidos e fogo latente. A realimentação do ambiente com o oxigênio causará a ignição desses gases, resultando em explosões violentas, capazes de derrubar portas e janelas. No jogo, podemos representar essa situação a partir das explosões que ocorrem, quando é preciso colocar um token de fumaça onde já há fogo. Embora as regras não façam qualquer referência à entrada de oxigênio no ambiente em que ocorre a explosão, podemos interpretar a mesma como resultado de um backdraft, visto as consequências, no jogo: O fogo se espalha em todas as direções (pode inclusive expandir para fora da casa), derruba portas, pode rachar paredes ou mesmo destruí-las. Ainda fere qualquer bombeiro que encontre no caminho e mata vítimas que estejam na linha da explosão.
Figura 3: Na sequência, temos um ambiente com diversos focos de incêndio. Quando o jogador rola os dados, obtém 4 e 4. Segundo as regras, como no espaço já existe um token de fogo, há uma explosão, espalhando fogo nos quadrantes adjacentes àqueles já tomados pelas chamas.Com a explosão, portas são destruídas e uma das paredes sofre uma rachadura. Algo semelhante ao backdraft.
A utilização do Flash Point na sala de aula pode servir como elemento motivador para discutir e debater os processos físicos associados a um incêndio e, principalmente, à sobrevivência de alguém envolvido numa situação de risco com fogo. Podemos discutir como o conhecimento sobre o processo de transmissão de calor pode garantir a sobrevivência de uma vítima num incêndio, enquanto aguarda por ajuda. Algumas dicas importantes: como o calor propaga-se rapidamente nos sólidos por condução, devemos tocar a maçaneta metálica da porta antes de abri-la. Se esta estiver aquecida, é sinal de que há fogo no outro lado. Nunca devemos abri-la nessas condições pois, além de facilitar o espalhamento das chamas para outros ambientes, podemos estar alimentando o fogo com oxigênio, provocando um backdraft. A pessoa deve se manter sempre agachado, com o rosto rente ao chão pois, pela convecção, o ar mais puro e frio estará na parte de baixo, enquanto a fumaça quente e tóxica se mantém na parte superior do ambiente (embora isso seja perigoso no caso de um ambiente com gases tóxicos mais densos que o ar).
Finalmente, se estamos falando da propagação do calor, podemos defini-lo anteriormente. Visto que sua definição precede a compreensão das formas como se propaga.
O professor pode, também, fazer pequenas alterações nas regras, tornando o jogo mais próximo da realidade, cobrindo cada espaço da casa com uma folha de papel, por exemplo, de modo que os alunos não saibam o que vão encontrar naquele ambiente até entrarem ali. Para isso, o próprio professor deve jogar os dados ao final de cada turno, fazendo as devidas marcações no tabuleiro sem que os alunos vejam. Uma sugestão seria inserir o elemento surpresa ao tentarem abrir uma porta. O professor deve dizer se ela está fria ou quente. No caso de estar quente, ao abri-la, os alunos permitem a entrada de ar, causando uma explosão por meio de um backdraft.
Essas são apenas algumas ideias para trabalhar com o Flash Point em sala de aula. É claro que o professor encontrará outras diversas. Pensando num trabalho interdisciplinar, por que não pensar numa aula conjunta com a Química, a fim de desenvolver questões ligadas aos gases tóxicos liberados num incêndio, a partir da queima incompleta das substâncias ali presentes? Afinal de contas, o que seria uma queima incompleta? Porque as substâncias queimam? Trabalhando com o professor de biologia, por que a inalação de fumaça causa asfixia? O que acontece com o corpo humano quando absorve esses gases tóxicos? São muitas e bastante variadas as questões que podemos desenvolver a partir do uso dessa temática na sala de aula.
Figura 4: Componentes do jogo
Podemos dizer que Flash Point é um jogo leve e descompromissado, sem o rigor da Ciência, mas útil o bastante para ser o primeiro passo rumo aos estudos referentes ao Calor e suas formas de propagação, tendo como pano de fundo as causas de um incêndio e maneiras de sobreviver a um deles.
Flash Point já está disponível no Brasil e tem valor acessível. Ele vai fazer sua aula pegar fogo!
Mais informações sobre o jogo, consulte a Ludopedia.
