El poder calorífico, también conocido como valor calorífico o calor de combustión, en términos sencillos, se refiere a la cantidad de energía calorífica liberada cuando una cantidad específica de una sustancia experimenta una combustión completa en condiciones estándar.
Conceptos y definiciones:
Combustión: Es la oxidación rápida de una sustancia (generalmente un combustible) con oxígeno, liberando calor y luz.
Poder Calorífico Superior o Bruto (PCS): Es el calor total liberado durante la combustión, incluyendo el calor de la condensación del vapor de agua producido.
Poder Calorífico Inferior o Neto (PCI): PCS menos el calor utilizado para vaporizar el agua formada en el proceso. Representa el calor utilizable.
Unidades: (kcal/kg) ; (kcal/m3) ; (BTU/lb) ; (BTU/pie3).
Bomba calorimétrica. Créditos: Motistech
El proceso podría resumirse en los siguientes pasos:
La muestra debe ser representativa del material que se desea analizar. Se debe secar y tamizar para eliminar la humedad y las impurezas.
2. Calibración de la bomba calorimétrica:
La bomba calorimétrica debe ser calibrada para determinar su capacidad calorífica. Para ello, se utilizan muestras de materiales de referencia con valores caloríficos conocidos.
3. Prueba de la muestra:
La muestra se coloca en la cámara de combustión de la bomba calorimétrica. Se inyecta oxígeno a la cámara y se enciende la muestra.
4. Medición del aumento de temperatura:
El aumento de temperatura del agua que rodea la cámara se mide con un termómetro.
5. Cálculo del valor calorífico:
El valor calorífico se calcula a partir del aumento de temperatura del agua y la capacidad calorífica de la bomba calorimétrica.
El valor calorífico determinado con el método de la bomba calorimétrica se denomina valor calorífico superior (VCS). El valor calorífico superior incluye la energía liberada para vaporizar el agua que se forma durante la combustión.
El valor calorífico inferior (VCI) se obtiene restando del valor calorífico superior la energía necesaria para vaporizar el agua que ya estaba presente en la muestra. El valor calorífico inferior es el valor que se utiliza habitualmente en aplicaciones prácticas, ya que representa la energía realmente disponible para su aprovechamiento.
Equivalencias
1 caloría = 4.1868 J
1 BTU = 1055.06 J
1 BTU = 251.996 cal
1 BTU / lb = 2.326 J / gramo
1.8 BTU / lb = 1.0 cal/ gramo