Poder Calorifico
Páginas: 5 (1203 palabras)
Publicado: 27 de mayo de 2012
Poder Calorifico de Combustion
Definicion
En las reacciones exotérmicas las entalpías de combustión son siempre negativas, y como además en la practica es más cómodo trabajar con cantidades positivas, por ello se utiliza el poder calorífico, termino que designa al negativo de la entalpía de combustión. Así para un combustible cualquiera:
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Donde el subíndice p representa en este caso, a los productos de combustión completa. El poder calorífico a presión constante corresponde, por lo tanto, al calor que es entregado al entorno cuando una unidad de combustible en condiciones de referencia se quema completamente, en estado de régimen permanente, de tal manera que los productos salen también en condiciones de referencia. Enprincipio, el poder calorífico de cualquier combustible es calculable a partir de las entalpías de formación de sus componentes. No obstante, la mayoría de los combustibles empleados en la industria son mezclas complejas de diversos compuestos, alguno de los cuales pueden no aparecer en tablas. En tal caso el poder calorífico debe medirse en forma experimental, siguiendo procedimientos cuidadosamentenormalizados. En lo que sigue se describen los aspectos esenciales de dos métodos alternativos.
Poder Calorifico Superior e Inferior
El punto de rocío de los productos de una combustión es, típicamente, superior a 25ºC. Esto significa que en un experimento calorífico a presión constante, los productos que se enfrían hasta esa temperatura, probablemente contendrán una ciertacantidad de agua liquida. La entalpía de la corriente de productos, y por lo tanto, el balance de energía del calorímetro, es función de la cantidad de condensado existente. En consecuencia, un mismo combustible puede presentar poderes caloríficos distintos, según sea el estado de la humedad de los productos.
Claramente, podemos distinguir dos situaciones limite. En la primera, el aguapresente en los productos se encuentra completamente en estado gaseoso, sin haber entregado su calor latente. En la segunda, toda el agua se ha condensado, liberando calor al entorno. Por definición, el poder calorífico inferior (pci) a presión constante corresponde al calor entregado al entorno cuando una unidad de combustible en condiciones de referencia se quema completamente, en estado de régimenpermanente, de tal manera que los productos salen también en condiciones de referencia y la totalidad del agua producida por la combustión del hidrógeno está en estado de vapor.
El poder calorífico superior (pcs) se define de manera similar, pero ahora considerando que la totalidad del agua producida por la combustión del hidrógeno está como líquida. Es importante destacar que en estasdefiniciones nada se dice del agua en los productos que, por provenir del aireo del combustible, no ha sido formada químicamente por la combustión.
La diferencia entre ambos poderes calorífico puede calcularse conociendo el análisis fundamental del combustible. Para ello es necesario determinar la cantidad de agua que se forma como resultado de la combustión de hidrógeno y calcular la energíaque esta agua libera al condensarse en condiciones de referencia.
EJEMPLO: Obtención de una expresión para la diferencia entre los poderes caloríficos superior e inferior del metano.
La ecuación de combustión ideal del metano es
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Por definición, el poder calorífico a presión constante de este combustible se calcula con el agua enestado de vapor. De la ecuación
[pic]
Obtenemos
Similarmente, el poder calorífico superior esta dado por
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La diferencia entre ambos poderes calorífico es, entonces
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Metodos de Medicion
Para la determinación del poder calorífico de un combustible identificamos dos métodos dependiendo...
Definicion
En las reacciones exotérmicas las entalpías de combustión son siempre negativas, y como además en la practica es más cómodo trabajar con cantidades positivas, por ello se utiliza el poder calorífico, termino que designa al negativo de la entalpía de combustión. Así para un combustible cualquiera:
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Donde el subíndice p representa en este caso, a los productos de combustión completa. El poder calorífico a presión constante corresponde, por lo tanto, al calor que es entregado al entorno cuando una unidad de combustible en condiciones de referencia se quema completamente, en estado de régimen permanente, de tal manera que los productos salen también en condiciones de referencia. Enprincipio, el poder calorífico de cualquier combustible es calculable a partir de las entalpías de formación de sus componentes. No obstante, la mayoría de los combustibles empleados en la industria son mezclas complejas de diversos compuestos, alguno de los cuales pueden no aparecer en tablas. En tal caso el poder calorífico debe medirse en forma experimental, siguiendo procedimientos cuidadosamentenormalizados. En lo que sigue se describen los aspectos esenciales de dos métodos alternativos.
Poder Calorifico Superior e Inferior
El punto de rocío de los productos de una combustión es, típicamente, superior a 25ºC. Esto significa que en un experimento calorífico a presión constante, los productos que se enfrían hasta esa temperatura, probablemente contendrán una ciertacantidad de agua liquida. La entalpía de la corriente de productos, y por lo tanto, el balance de energía del calorímetro, es función de la cantidad de condensado existente. En consecuencia, un mismo combustible puede presentar poderes caloríficos distintos, según sea el estado de la humedad de los productos.
Claramente, podemos distinguir dos situaciones limite. En la primera, el aguapresente en los productos se encuentra completamente en estado gaseoso, sin haber entregado su calor latente. En la segunda, toda el agua se ha condensado, liberando calor al entorno. Por definición, el poder calorífico inferior (pci) a presión constante corresponde al calor entregado al entorno cuando una unidad de combustible en condiciones de referencia se quema completamente, en estado de régimenpermanente, de tal manera que los productos salen también en condiciones de referencia y la totalidad del agua producida por la combustión del hidrógeno está en estado de vapor.
El poder calorífico superior (pcs) se define de manera similar, pero ahora considerando que la totalidad del agua producida por la combustión del hidrógeno está como líquida. Es importante destacar que en estasdefiniciones nada se dice del agua en los productos que, por provenir del aireo del combustible, no ha sido formada químicamente por la combustión.
La diferencia entre ambos poderes calorífico puede calcularse conociendo el análisis fundamental del combustible. Para ello es necesario determinar la cantidad de agua que se forma como resultado de la combustión de hidrógeno y calcular la energíaque esta agua libera al condensarse en condiciones de referencia.
EJEMPLO: Obtención de una expresión para la diferencia entre los poderes caloríficos superior e inferior del metano.
La ecuación de combustión ideal del metano es
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Por definición, el poder calorífico a presión constante de este combustible se calcula con el agua enestado de vapor. De la ecuación
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Obtenemos
Similarmente, el poder calorífico superior esta dado por
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La diferencia entre ambos poderes calorífico es, entonces
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Metodos de Medicion
Para la determinación del poder calorífico de un combustible identificamos dos métodos dependiendo...
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