燃焼熱とは？

燃焼熱とは、特定の物質が酸素に富んだ環境で完全に燃焼したときに発生する熱エネルギーまたは熱の量を表す用語です。 これは、物質の単位あたりのエネルギーの比率として表され、さまざまな方法で記述できます。 標準的な表現は、物質のモル（mol）あたりキロジュール（kJ）ですが、燃料の特定の体積または特定の質量ごとに放出されるエネルギーの観点からも表現できます。 世界の地域によっては、この表現は、グラムあたりのキロカロリーやポンドあたりの英国熱量単位など、さまざまな方法で記述できます。

熱のエネルギーは、特定の種類の分子にポテンシャルエネルギーとして保存されます。 炭化水素では、それらを燃焼すると、この蓄積されたエネルギーが熱と光として放出されます。 放出される熱エネルギーの量は燃焼熱であり、光として放出されるエネルギーは含まれません。 この用語は、あらゆる物質の燃焼によって放出されるこのエネルギーの量を表すことができますが、一般的に炭化水素、特に燃料として使用される炭化水素に適用されると想定されています。

閉じたシステムでのエネルギーの総量を表すために使用される用語であるエンタルピーは、燃焼熱の定義の一部として時々使用されます。 このフレーズは、システムの合計エンタルピーの負の変化と呼ばれることもあります。 これは、システムの一部のコンポーネントの燃焼により、システムが熱を放出してエネルギーを失ったことを意味します。 エンタルピーのこのような変化は負の値を持つと呼ばれますが、測定値は常に正の値として与えられます。

燃料について議論するとき、燃焼熱の評価はしばしば、異なる燃料に含まれる相対的な熱エネルギーを比較する方法として使用されます。 異なる燃料には異なる数字があり、同じ燃料の純粋なサンプルでは変化しませんが、燃料ごとに異なります。 例えば、炭化水素オクタンには5,460 kJ / molが含まれていますが、メタンには890 kJ / molしか含まれていません。 一般に、炭化水素分子が複雑で大きくなるほど、数値は高くなります。

熱量計と呼ばれる装置を使用して材料をテストし、燃焼熱を決定します。 熱量計にはいくつかのタイプがありますが、すべて同じ原理で動作します。 サンプルは、閉じられた制御された環境で燃やされ、サンプルの燃焼によって放出される熱量が測定されます。 放出される熱量をサンプルのサイズに関連付けることにより、図が得られます。 しかし、この方法でテストされるのは燃料だけではなく、他の多くの物質が化学者、研究者、学生によってテストされています。