Spalanie paliwa – wartość opałowa

Witam wszystkich i dzisiaj opowiemy o spalaniu paliw i o ich wartości opałowej. Dla przykładu porównamy sobie spalanie paliwa otrzymanego z ropy naftowej ze spalaniem wodoru.
Każdy spotkał się z tym na co dzień, ale

czym tak naprawdę jest spalanie?

Jest to reakcja chemiczna, podczas której PALIWO reaguje z utleniaczem. W wyniku takiej reakcji  powstaje

ENERGIA CIEPLNA.

Z powstawaniem energii podczas reakcji wiąże się określenie reakcja egzotermiczna.
W rezultacie spalanie jest przemianą energii – przemianą

ENERGII CHEMICZNEJ

zawartej w paliwie w ENERGIĘ CIEPLNĄ.

Następnie energia cieplna może zostać zamieniona w

ENERGIĘ MECHANICZNĄ 

w silniku spalinowym.
Wiemy, co to jest spalanie to teraz drobny przykład zahaczający o chemię i będzie to przykład spalania

PALIWA

otrzymanego z ropy naftowej ( na przykład benzyna, olej napędowy, paliwo lotnicze, metan lub propan butan):

 

PALIWO + TLEN  —>  ENERGIA + PARA WODNA + DWUTLENEK WĘGLA

 

Idąc od lewej strony powyższej prostej reakcji PALIWO w obecności TLENU zawartego w powietrzu spala się dając energię cieplną i parę wodną (pod warunkiem że jest to spalanie całkowite i zupełne). W idealnym przypadku całe paliwo się spali i dostaniemy parę wodną i CO2, ale w rzeczywistym świecie jest to trudne do zrealizowania.
Podczas

SPALANIA NIECAŁKOWITEGO

nie wszystkie cząstki paliwa zostaną spalone (niespalone węglowodory), a podczas

SPALANIA NIEZUPEŁNEGO

niektóre cząstki nie zostaną utlenione do dwutlenku węgla i powstają tlenki węgla.
Należy tutaj nadmienić czym jest paliwo otrzymane z ropy naftowej. Otóż jest to mieszanina WĘGLOWODORÓW o różnej długości łańcucha węgla

( tym dokładnie są węglowodory – związek węgla i wodoru). Na przykład benzyna jest mieszaniną węglowodorów i liczbie atomów węgla od 5 do 12. Z tego samego powodu w powyższej reakcji użyłem słowa PALIWO zamiast symbolu konkretnego węglowodoru ( na przykład metan CH4).

Dla odmiany opowiemy sobie o spalaniu wodoru i oto jak wygląda reakcja chemiczna:

 

2H2 + O2 —> 2H2O + energia

 

czyli WODÓR łącząc się z TLENEM wytwarza parę wodną i energię cieplną. Jak widać tutaj jedynym produktem oprócz energii jest powstająca woda w postaci pary.

A teraz opowiemy ile energii można dostać w wyniku spalania paliwa. I na tę okoliczność porównamy sobie przypadki wodoru oraz paliwa lotniczego JET A1 używanego do zasilania silników odrzutowych. O tym ile energii uzyskamy z paliwa podczas spalania w silniku spalinowym decyduje WARTOŚĆ OPAŁOWA. I teraz ile ona wynosi w obu przypadkach:
– paliwo lotnicze JET A1 – 43,2 MJ/kg
– wodór – 120 MJ/kg
Jak widać w przypadku wodoru jest 3 razy większa wartość, która oznacza że z 1kg wodoru można uzyskać nawet 120 000 000 J energii .

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *