Quelles sont les valeurs calorifiques?
Les valeurs calorifiques représentent la quantité de chaleur produite lors de la combustion. Les gens utilisent les valeurs calorifiques pour déterminer l'efficacité et l'efficience des carburants, en recherchant des carburants à valeur calorifique élevée pour la production d'énergie. Ces valeurs peuvent également être observées dans le monde de la nutrition, où elles sont utilisées pour déterminer la quantité d'énergie pouvant être trouvée dans les aliments. Plus la valeur calorifique est élevée, plus une personne peut tirer de l'énergie de la nourriture. C'est pourquoi on encourage les sportifs à prendre des repas très caloriques pour se nourrir pendant les entraînements et les compétitions.
La détermination de la valeur calorifique est effectuée à l'intérieur d'un appareil appelé calorimètre. Une quantité déterminée de l'objet à l'étude est brûlée dans des conditions contrôlées et les produits de combustion sont mesurés pour déterminer la quantité de chaleur dégagée pendant la combustion. La valeur calorifique qui en résulte est exprimée en énergie par unité, telle que kilocalories par gramme dans le cas des aliments.
Deux mesures différentes peuvent être utilisées. Le pouvoir calorifique inférieur, également appelé valeur calorifique supérieure (VHH), suppose que l’eau produite lors de la combustion reste sous forme liquide. Le pouvoir calorifique inférieur ou le pouvoir calorifique inférieur (PCI) est calculé en supposant que l'eau produite se transforme en vapeur. Ces deux valeurs différentes permettent de déterminer comment les valeurs calorifiques s’appliquent dans le monde réel avec différents types de systèmes.
Parmi les combustibles, l’hydrogène a la plus haute valeur calorifique, ce qui semble en faire une excellente source d’énergie. Malheureusement, l'hydrogène n'est pas très stable et nécessite une manipulation très spéciale. Cela en fait un carburant potentiellement coûteux, amenant les gens à se tourner vers des carburants de remplacement plus faciles à manipuler. Le méthane et l’essence sont d’autres combustibles à haute valeur calorifique. Les cartes qui donnent la valeur calorifique de combustibles bien connus sont facilement disponibles, pour les personnes intéressées par des sujets tels que la valeur calorifique du charbon ou la valeur calorifique du gaz naturel.
Lors de la conception de systèmes qui utilisent la combustion de carburant comme source d’énergie, les ingénieurs doivent réfléchir aux valeurs calorifiques des différents combustibles qu’ils peuvent choisir et peser les coûts et les avantages de chaque combustible. L'efficacité du système est une valeur de conception importante, mais les ingénieurs doivent également prendre en compte des problèmes tels que le stockage du carburant, la pollution potentielle d'un carburant et la disponibilité du carburant sur le marché libre. Des compromis doivent parfois être faits pour rendre un système plus accessible aux acheteurs potentiels qui pourraient être confrontés à des problèmes tels que la disponibilité limitée de carburant.