¿Cómo calculamos el valor calorífico de un combustible?

VALOR CALORÍFICO
Es una cantidad de energía liberada cuando la cantidad unitaria de combustible se quema en presencia de oxígeno y producto de la combustión liberada a la atmósfera.
El dispositivo utilizado para medir la medida del poder calorífico se llama calorímetro.

Ahora hay dos calorímetros para medir el poder calorífico según el tipo de combustible.
Si el combustible es sólido o líquido, puede usar el calorímetro de la bomba
y si el combustible es gaseoso, usa calorimet para niños
En calorímetro de bomba (ver diagrama de construcción n detalles)
primero es necesario medir el peso del calorímetro y luego medir el peso del agua que se vierte en el calorímetro. También la temperatura del agua como t0.
luego tome el peso conocido del lugar de combustible en el crisol y luego usando un suministro eléctrico comience a quemar el combustible.
debido a la quema de combustible, la temperatura del agua aumentará hasta el valor más alto y la medirá como t1.
Ahora exp. sobre la parte de cálculo

El calor suministrado por el combustible durante la combustión es absorbido por el agua fuera de él, así como por el calorimétrico
asi que,
CALOR SUMINISTRADO POR COMBUSTIBLE = GANANCIA DE CALOR POR AGUA + GANANCIA DE CALOR POR CALORÍMETRO ………………. “1”

Si Mf es la masa de combustible quemada

Mw es masiva si se usa agua

Mc es masa de calorímetro

C es el valor calorífico

dt es la diferencia de temperatura de agua y calorímetro (t1-t0)

Sc y Sw son calor específico del calorímetro y agua (el calor específico del agua es 4.187 y del calorímetro que se da en la olla calorímetro)

entonces
calor liberado por el combustible == C * Mf
ganancia de calor en el agua == Mw * Sw * dt
ganancia de calor por calorímetro == Mc * Sc * dt
colocar en eq “1”
solo desconocido es C ie cf valor
calcularlo

El valor calorífico es la cantidad de energía térmica producida en la combustión completa de 1 kg de combustible.

Por lo tanto, podemos usar la siguiente fórmula para calcular el valor calorífico,

Valor calorífico = Producción de calor / Cantidad de combustible utilizado para quemar en KJ / Kg

Por ejemplo, si 4.5Kg de combustible se quema por completo y la cantidad de calor producido se mide a 1,80,000 KJ, ¿cuál es el valor calorífico?

Valor Calorífico = 1,80,000 KJ / 4.5 Kg

= 40,000KJ / Kg

Por lo tanto, el valor calórico del combustible se calcula en 40,000 KJ / Kg.

En primer lugar, debe saber qué es el poder calorífico. Espero que lo sepa.

Valor calorífico = Producción de calor / cantidad de combustible {que se quema}

Ejemplo:-

Valor calorífico = ??

Producir calor = 200000 kj

Cantidad de combustible = 5 kg

CÁLCULO:-

Valor calorífico

= producir calor / Cantidad de combustible

= 200000/5

= 40000 kj / kg

Entonces, el valor calorífico es 40000 kj / kg

El valor calorífico o Cv se calcula mediante Calorímetro de bomba.
Es un dispositivo que se usa para calcular el Cv utilizando agua equivalente.
El equivalente de agua se calcula usando ácido banzoico.

Procedimiento:
1- Primero, calcule exactamente la masa de ácido banzoico que se toma para calcular Cv.
Luego coloque esto en el calorímetro de la bomba y haga un cortocircuito en el cable Nichrome. Llevará a aumentar la temperatura del agua.
Con esto, calcularemos el equivalente de agua mediante la siguiente fórmula
(6318 * peso de muestra + 45) / aumento en la temperatura.

Debe ser alrededor de 2100-2600 para el ácido benzoico.

Ahora toma la misma cantidad. De combustible que Cv tiene que calcular, y poner en calorímetro bomba con oxígeno lleno en el contenedor y se enciende la ignición.

Cv de combustible =
(Equivalencia de agua * aumento en la temperatura -45) / muestra wt.

La gente usa un dispositivo llamado calorímetro para medir el poder calorífico. Aunque la construcción de los calorímetros varía, el principio básico es este:

1. Tome una pequeña cantidad de combustible cuyo peso se mide con mucha precisión.
2. Suministre una gran cantidad de aire para quemar completamente el combustible.
3. Tener algunos mecanismos de transporte de calor para transportar eficientemente todo el calor de la combustión a un baño líquido, mantenido a temperatura uniforme por algunos mecanismos de agitación.
4. Encuentre la temperatura del baño líquido antes y después de la combustión o una diferencia de temperatura.

Calor generado = masa de líquido X capacidad calorífica de líquido X diferencia de temperatura.
Valor calorífico del combustible = calor generado / Masa de combustible utilizada.

Como usted escribió “calcular” y no medir, y todas las demás respuestas aquí son sobre calorímetros de algún tipo, le daré una alternativa.

En primer lugar, tenga en cuenta que no soy químico, por lo que no estoy al tanto del estado del arte en el modelado cinético químico. Habiendo dicho eso, y el método aproximado es, dado que conoce todas las muestras de las que está hecho el combustible (más fácil para sustancias individuales), escriba la ecuación del balance de reacción química y las entalpías de formación y ruptura de las muestras. Agregue esos, divida por la masa molar y voilá: una aproximación del valor calorífico de un combustible.

Por supuesto, hay modelos más complejos, que tienen en cuenta especímenes de transición, velocidades de reacción, etc. Es posible incluso modelar a nivel los enlaces químicos.

Calorímetro de la bomba para la determinación del valor calorífico del combustible sólido y líquido

Experimento de Calorímetro de Bomba para medir el valor calorífico del combustible:

• Se utiliza para medir el valor calorífico (CV) del combustible sólido y líquido. Pero para determinar el CV de gas, uno debe elegir el calorímetro de Junker.
• El Calorímetro contiene un recipiente cilíndrico de paredes gruesas y consiste en una tapa que soporta dos electrodos que están en contacto con un fusible y una muestra de combustible de peso conocido.
• La tapa también contiene una válvula de entrada de oxígeno a través de la cual se suministra gas oxígeno de alta presión (a aproximadamente 25 a 30 atm).
• Toda la tapa con la muestra de combustible ahora se mantiene en un calorímetro de cobre que contiene el peso conocido de agua. Se proporciona un agitador mecánico para agitar bien para un calentamiento uniforme del agua.
• También se proporciona un termómetro para medir el cambio en la temperatura del agua debido a la combustión del combustible en la tapa.

Procedimiento del experimento calorimétrico de la bomba

• Se agrega una cantidad conocida de muestra de combustible en el crisol.
• Inicie el agitador y no la temperatura inicial del agua.
• Comience la corriente a través del crisol y deje que la muestra de combustible se queme en presencia de oxígeno.
• El calor libera calor durante la combustión del combustible y la temperatura aumenta.
• Tenga en cuenta la temperatura final de equilibrio del agua.

Mayor valor calorífico de combustible = (m1 + m2) x (Tc + T1 – T2) x Cw / mf

Dónde,

m1 y m2 son masa de agua en calorímetro de cobre y equivalente de agua del calorímetro de la bomba, respectivamente.

mf es la masa de la muestra de combustible cuyo poder calorífico debe determinarse.
T1 y T2 son la temperatura final e inicial de la muestra de agua. Tc es la corrección de temperatura para pérdidas por radiación.
Cw es el calor específico del agua

El equivalente de agua del calorímetro de la bomba se puede encontrar para un calorímetro de bomba en particular haciendo primero un experimento basado en una muestra de combustible conocida cuyo valor calorífico ya se conoce. Depende del fabricante del calorímetro de la bomba.

Aplicaciones prácticas de Calorímetro de bomba: Calorímetro de bomba se utiliza para la medición del valor calorífico de aceites combustibles, gasolina o gasolina, coque, carbón, residuos de combustión, alimentos y materiales de construcción, etc. Calorímetro de bomba también se utiliza para el estudio del equilibrio energético en ecología y estudio de Nano-material, cerámica, zeolita. El calorímetro de bomba es útil para estudiar la termodinámica de materiales combustibles comunes.

Usted multiplica su masa total en kg con su valor calorífico dado por kg para obtener la energía obtenida de la formación de esa sustancia

Si desea saber cómo se obtiene el valor calorífico (c sufijo v) creo que es por experimentos.

Teóricamente no es posible determinar la energía emitida por la combustión completa de la unidad de masa. Factores como los enlaces atómicos, la valencia, la temperatura, su naturaleza, estado y todos los demás factores físicos y químicos entran en juego y, por lo tanto, no es posible determinar teóricamente su valor calorífico.

Por lo general, usamos un calorímetro de bomba para calcular el valor calorífico de un combustible. El principio principal detrás de esto es que primero tenemos que quemar la cantidad conocida de combustible en el crisol. En ese equipo hay una cámara que rodea ese crisol lleno de agua. La energía calorífica total del combustible se usará para aumentar la temperatura del agua. Se anota la temperatura inicial y final del agua y la energía calorífica total será igual a la energía térmica utilizada para elevar la temperatura del agua. Esto no es más que el valor calorífico del combustible.

energía utilizada para aumentar la temperatura del agua = m * c * (dt)

energía liberada del combustible = m * (cv)

Al equiparar estos dos podemos calcular cv del combustible.

La mayoría de las respuestas se refieren al calorímetro de la bomba, que es principalmente aplicable a los combustibles líquidos de hidrocarburos.

Agregaré un método para encontrar CV de un combustible gaseoso

Por ejemplo: – GLP o gas natural o cualquier gas que sea combustible.

El método es mediante el uso de un calorímetro de gas Junkers ..

Por cierto, también hay otros calorímetros para encontrar CV de un combustible gaseoso como

(1) calorímetro Thomas-Cambridge, (2) calorímetro de gas Cutler-Hammer y (3) calorímetro Reineke.