Qual é o calor da combustão?

Calor de combustão é um termo que descreve a quantidade de energia térmica, ou calor, gerada quando uma substância específica é queimada completamente em um ambiente rico em oxigênio. É expresso como uma razão de energia por unidade da substância e pode ser escrito de várias maneiras. A expressão padrão é quilojoules (kJ) por mole (mol) da substância, mas também pode ser expressa em termos de energia liberada por determinado volume ou dada massa de combustível. Dependendo da parte do mundo, essa expressão pode ser escrita de várias maneiras, como quilocalorias por grama ou unidades térmicas britânicas por libra.

A energia do calor é armazenada como energia potencial em certos tipos de moléculas. Nos hidrocarbonetos, a queima deles libera essa energia armazenada como calor e luz. A quantidade de energia térmica liberada é o calor da combustão e não inclui a energia liberada como luz. Este termo pode descrever a quantidade dessa energia liberada pela queima de qualquer material, mas geralmente se supõe que se aplique aos hidrocarbonetos, particularmente aqueles usados ​​como combustíveis.

Um termo usado para descrever a quantidade total de energia em um sistema fechado, entalpia, às vezes é usado como parte da definição de calor de combustão. A frase é algumas vezes referida como uma alteração negativa na entalpia total de um sistema. Isso significa que o sistema perdeu energia através da liberação de calor devido à combustão de algum componente do sistema. Embora essa mudança de entalpia seja referida como tendo um valor negativo, a medição é sempre dada como um valor positivo.

Ao discutir combustíveis, as classificações de calor de combustão são frequentemente usadas como uma maneira de comparar a energia térmica relativa contida em diferentes combustíveis. Diferentes combustíveis terão números distintos, que não serão alterados para nenhuma amostra pura do mesmo combustível, mas variarão de um combustível para outro. Por exemplo, o hidrocarboneto octano contém 5.460 kJ / mol, enquanto o metano contém apenas 890 kJ / mol. Geralmente, quanto mais complexa e maior a molécula de hidrocarboneto, maior é o número.

Um dispositivo chamado calorímetro é usado para testar um material para determinar seu calor de combustão. Existem vários tipos de calorímetros, mas todos operam com o mesmo princípio. Uma amostra é queimada em um ambiente fechado e controlado, e a quantidade de calor liberada pela combustão da amostra é medida. Ao relacionar a quantidade de calor liberado com o tamanho da amostra, é atingido um valor. No entanto, não são apenas os combustíveis que são testados dessa maneira, e muitas outras substâncias são testadas por químicos, pesquisadores e estudantes.