Quali sono i valori calorifici?
I valori calorici rappresentano la quantità di calore prodotta durante la combustione. Le persone usano valori calorici per determinare quanto sono efficienti ed efficaci i carburanti, alla ricerca di carburanti con valori calorici elevati da utilizzare nella generazione di energia. Questi valori possono anche essere visti nel mondo della nutrizione, dove vengono utilizzati per determinare quanta energia può essere trovata negli alimenti. Maggiore è il potere calorifico, maggiore è l'energia che qualcuno può derivare dal cibo, motivo per cui le persone come gli atleti sono incoraggiate a consumare pasti ad alto contenuto calorico per alimentare il proprio corpo durante l'allenamento e la competizione.
La determinazione del potere calorifico viene eseguita all'interno di un dispositivo chiamato calorimetro. Una quantità prestabilita dell'oggetto studiato viene bruciata in condizioni controllate e i prodotti della combustione vengono misurati per scoprire la quantità di calore rilasciata durante la combustione. Il potere calorifico risultante è espresso in energia per unità, ad esempio chilocalorie per grammo nel caso di alimenti.
È possibile utilizzare due diverse misure. Il potere calorifico netto, noto anche come valore di riscaldamento più elevato (HHV), presuppone che l'acqua prodotta durante la combustione rimanga in forma liquida. Il valore calorifico inferiore o il potere calorifico superiore (LHV) è calcolato supponendo che l'acqua prodotta si trasformi in vapore. Questi due diversi valori vengono utilizzati per determinare come i valori calorifici si applicano nel mondo reale con diversi tipi di sistemi.
Tra i carburanti, l'idrogeno ha il più alto potere calorifico, il che sembrerebbe renderlo un'eccellente fonte di energia. Sfortunatamente, l'idrogeno non è molto stabile e richiede una gestione molto speciale. Questo lo rende un combustibile potenzialmente costoso, portando le persone a rivolgersi a carburanti alternativi che sono più facili da gestire. Alcuni altri carburanti con un alto potere calorifico includono metano e benzina. I grafici che forniscono i valori calorifici di carburanti noti sono prontamente disponibili, per le persone che sono interessate ad argomenti come il potere calorifico del carbone o il potere calorifico del gas naturale.
Durante la progettazione di sistemi che utilizzano la combustione del combustibile come fonte di energia, gli ingegneri devono pensare ai valori calorifici di diversi combustibili tra cui scegliere e valutare i costi e i benefici di ciascun combustibile. L'efficienza del sistema è un valore di progettazione importante, ma gli ingegneri devono anche pensare a problemi come lo stoccaggio del carburante, quanto può essere inquinante un carburante e quanto facilmente il carburante è disponibile sul mercato aperto. A volte è necessario scendere a compromessi per rendere un sistema più accessibile ai potenziali acquirenti che potrebbero far fronte a problemi come la disponibilità limitata di carburante.