Hva er forbrenningsvarmen?

Forbrenningsvarme er et begrep som beskriver mengden termisk energi, eller varme, som genereres når et bestemt stoff brennes fullstendig i et oksygenrikt miljø. Det uttrykkes som et forholdstall mellom energi per enhet av stoffet og kan skrives på flere måter. Standarduttrykket er kilojoules (kJ) per mol (mol) av stoffet, men det kan også uttrykkes i form av energi frigjort per gitt volum eller gitt masse av drivstoffet. Avhengig av verdens del, kan dette uttrykket være skrevet på en rekke måter, for eksempel kilokalorier per gram eller britiske termiske enheter per pund.

Varmenergi lagres som potensiell energi i visse typer molekyler. I hydrokarboner frigjør du den lagrede energien som varme og lys ved å brenne dem. Mengden frigitt varmeenergi er forbrenningsvarmen, og den inkluderer ikke energien som frigjøres som lys. Dette uttrykket kan beskrive mengden av denne energien som frigjøres ved forbrenning av ethvert materiale, men antas generelt å gjelde hydrokarboner, spesielt de som brukes som brensel.

Et begrep som brukes for å beskrive den totale energimengden i et lukket system, entalpi, blir noen ganger brukt som en del av definisjonen for forbrenningsvarme. Uttrykket blir noen ganger referert til som en negativ endring i den totale entalpien til et system. Dette betyr at systemet mistet energi gjennom frigjøring av varme på grunn av forbrenningen av en del av systemet. Mens en slik entalpiendring omtales som å ha en negativ verdi, blir målingen alltid gitt som en positiv verdi.

Når vi diskuterer drivstoff, brukes ofte forbrenningsvarmer som en måte å sammenligne den relative varmeenergien i forskjellige drivstoff. Ulike drivstoff vil ha tydelige tall, som ikke vil endres for noen rene prøver av det samme drivstoffet, men vil variere fra et drivstoff til et annet. For eksempel inneholder hydrokarbonoktan 5.460 kJ / mol, mens metan bare inneholder 890 kJ / mol. Generelt, jo mer kompleks og større et hydrokarbonmolekyl er, jo høyere er tallet.

En enhet som kalles et kalorimeter brukes til å teste et materiale for å bestemme forbrenningsvarmen. Det finnes flere typer kalorimeter, men de fungerer alle etter samme prinsipp. En prøve blir brent i et lukket, kontrollert miljø, og mengden varme frigjort ved forbrenningen av prøven blir målt. Ved å relatere mengden varme som frigjøres til størrelsen på prøven, oppnås et tall. Is er ikke bare drivstoff som testes på denne måten, og mange andre stoffer testes av kjemikere, forskere og studenter.