POTERE CALORIFICO

ANGELA IACUANIELLO

Nell’ambiente in cui viviamo ci sono molte fonti di calore; una delle più importanti è quella proveniente dal fuoco, e in particolare dalla combustione.

La combustione è un processo chimico, che ha per reagenti ossigeno e carbonio, e come prodotti anidride carbonica. La combustione, quindi, può essere scritta come reazione chimica nel modo seguente:

C + O_2 o CO_2

Per far avvenire la reazione, però, non è sufficiente che vengano a contatto delle molecole di ossigeno con delle molecole di carbonio, ma è necessario raggiungere un’energia minima che permette di mettere in moto la reazione. Successivamente, la reazione può procedere da sola, fino a quando uno dei due reagenti non sarà completamente esaurito.

Anche in una reazione chimica, quindi, vi è uno scambio di energia; in particolare, in questo tipo di reazione viene prodotta energia, e la reazione si definisce esotermica.

La grandezza che esprime quanto calore viene ceduto o assorbito nel corso di una reazione chimica si definisce entalpia di reazione, e si indica con il simbolo ∆H. La variazione di entalpia corrisponde alla differenza tra l’entalpia dei prodotti e quella dei reagenti.

Quando si ha un valore negativo di ∆H, cioè quando l’entalpia dei prodotti è minore di quella dei reagenti, significa che nel corso della reazione è stata liberata energia, e la reazione è quindi esotermica.

Potere calorifico superiorE

Il potere calorifico superiore (Δ_cH_s^o) è la quantità di calore che si rende disponibile per effetto della combustione completa a pressione costante della massa unitaria del combustibile, quando i prodotti della combustione siano riportati alla temperatura iniziale del combustibile e del comburente.

Potere calorifico inferiorE

Tipicamente, nelle combustioni normali i prodotti della combustione sono rilasciati a temperatura più alta di quella di riferimento del combustibile. Così, una parte del calore teoricamente disponibile si 'disperde' per il riscaldamento dei fumi e, soprattutto, per la vaporizzazione dell'acqua prodotta dalla combustione. Si tenga conto che, per ogni grado di aumento della temperatura dei fumi, servono circa 1 kJ/kg di fumi e che per ogni kg di vapore d'acqua nei fumi servono circa 2,5 MJ per calore latente di vaporizzazione a 100 °C.