Combustión

PROCESO DE COMBUSTIÓN

En el proceso de combustión participan los combustibles que en el transcurso del quemado reaccionan con oxígeno y forman los productos de la combustión. Es común mezclar un combustible con aire y no con oxígeno, porque el oxígeno puro no es un elemento fácilmente disponible a diferencia del aire.

Relación aire/combustible
La relación aire/combustible teórica nosinforma la cantidad mínima de aire que debe alimentarse a un motor para que se queme una cantidad de combustible dada. Ahora bien, no es posible que un motor funcione satisfactoriamente con la cantidad de aire teórica, puesto que si se suministra exactamente esta cantidad de aire, muchas moléculas de oxígeno no podrán intervenir en el proceso de combustión. Por consiguiente, para asegurar que lacombustión sea completa y para evitar la pérdida de calor que supone la formación de monóxido de carbono, siempre debe suministrarse aire en exceso a los cilindros. El cociente entre la capacidad de aire real suministrado y la cantidad de combustible inyectado en cada carrera motriz es la relación aire/combustible real.(1)
Razón de equivalencia
La cantidad de aire utilizado en procesos de combustión se expresa también en términos de la razón de equivalencia, la cual expresa la proporción entre la relación real combustible/aire (recíproco de aire/combustible) y la relación estequiométrica o teórica combustible/aire. (2)Debido a que en los procesos de combustión no se incluyen interacciones de trabajo, cuando utilizamos la ecuación de balance de energía, el calor emanado simplemente será la diferencia entre la entalpía de los productos y la de los reactivos.

ENTALPÍA DE REACCIÓN, COMBUSTIÓN Y FORMACIÓN

Como la entalpía es una propiedad que sólo está en función del estado y su valor únicamente depende delas condiciones iniciales y finales de los reactivos y los productos, no importará lo que ocurra en el curso de la reacción o las condiciones en que la reacción se produce realmente (si es que ocurre).
En la combustión se definen diferentes tipos de entalpía, entre ellas tenemos la entalpía de reacción, que se determina a través de la diferencia de entalpía de los productos en un estadoespecificado y la entalpía de los reactivos en el mismo estado para una reacción completa. (3)
La entalpía de reacción en un proceso de combustión se llama la entalpía de combustión. El cálculo para una entalpía de combustión se realiza para 1 kmol (o 1 kg) de combustible se quema completamente a una temperatura y presión especificadas.(4)
Las entalpías de reacción que se calculan a partir de las entalpías de formación, pero estos valores sólo son aplicables a la temperatura de 25°C, que es la temperatura que con más frecuencia se emplea para latabulación de datos termodinámicos. Estos datos son de incalculable valor como medio de determinar las entalpías de reacción a otras temperaturas, lo que puede lograrse formulando la entalpía de reacción en la forma: ΔH= Hprod - Hreact.
Cuando nos refiramos a la entalpía de formación es aquella entalpía de una sustancia en un estado especificado debido a su composición química. Esta propiedadrepresenta la energía química de un elemento o un compuesto según un estado de referencia. (5)

Por consiguiente podemos marcar una diferencia notable entre la entalpía de combustión y la entalpía de formación, la primera se refiere al calor desprendido durante la reacción química, en cambio la...