حرارة الاحتراق

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

القيمة الحرارية (أو قيمة الطاقة ، أو القيمة الحرارية ، أو حرارة الاحتراق ) لمادة ما ، عادةً ما تكون وقودًا أو غذاءً (انظر طاقة الغذاء )، هي كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراق كمية محددة منها. وتُعرف حرارة الاحتراق بنفس القيمة، معبرًا عنها بصيغة المحتوى الحراري ، حيث يُوصف انبعاث الحرارة برقم سالب.

القيمة الحرارية هي إجمالي الطاقة المنطلقة على شكل حرارة عند احتراق مادة ما احتراقًا تامًا مع الأكسجين في الظروف القياسية . عادةً ما يكون التفاعل الكيميائي عبارة عن تفاعل هيدروكربون أو جزيء عضوي آخر مع الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد الكربون والماء ، مع إطلاق الحرارة. ويمكن التعبير عنها بالكميات التالية:

  • الطاقة / مول من الوقود
  • الطاقة / كتلة الوقود
  • الطاقة / حجم الوقود

هناك نوعان من القيم الحرارية، يُطلق عليهما القيم الحرارية العالية والمنخفضة، وذلك اعتمادًا على مقدار التبريد المسموح به للمنتجات وما إذا كانت مركبات مثل الهيدروجينيُسمح لـ2O بالتكثف . تُقاس القيم الحرارية العالية عادةً باستخدام مسعر قنبلة. تُحسب القيم الحرارية المنخفضة من بيانات اختبار القيم الحرارية العالية. يمكن أيضًا حسابها كفرق بين المحتوى الحراري القياسي/حرارة التكوينΔH⦵f للنواتج والمتفاعلات (مع أن هذه الطريقة اصطناعية إلى حد ما لأن معظم حرارات التكوين تُحسب عادةً من حرارات الاحتراق المقاسة). [ 1 ]

بحسب الاصطلاح، تُعرَّف حرارة الاحتراق (الأعلى) بأنها الحرارة المنبعثة من الاحتراق الكامل لمركب ما في حالته القياسية لتكوين نواتج مستقرة في حالاتها القياسية: يتحول الهيدروجين إلى ماء (في حالته السائلة)، ويتحول الكربون إلى غاز ثاني أكسيد الكربون، ويتحول النيتروجين إلى غاز النيتروجين. أي أن حرارة الاحتراق، ΔH ° comb ، هي حرارة التفاعل للعملية التالية:

جج حح نلا​o (قياسي) + (c+h⁄4-o⁄2)O2 (g) →cCO2 (g) + h ⁄2H2 O(l) + n ⁄2N2 (ز)

لا يوجد توحيد قياسي دقيق للكلور والكبريت؛ إذ يُفترض عادةً أنهما يتحولان إلى غاز كلوريد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت.2 أوSO[ 2 ] [ 3 ]​​​​

التعريفات

قيمة تدفئة أعلى

تشير القيمة الحرارية العليا (HHV؛ الطاقة الإجمالية ، أو القيمة الحرارية العليا ، أو القيمة الحرارية الإجمالية GCV ، أو القيمة الحرارية العليا HCV ) إلى الحد الأقصى للطاقة الحرارية المتاحة الناتجة عن احتراق كامل للوقود. تُقاس هذه القيمة بوحدة طاقة لكل وحدة كتلة أو حجم من المادة. تُحدد القيمة الحرارية العليا بإعادة جميع نواتج الاحتراق إلى درجة حرارتها الأصلية قبل الاحتراق، بما في ذلك تكثيف أي بخار ناتج. غالبًا ما تستخدم هذه القياسات درجة حرارة قياسية تبلغ 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت؛ 298 كلفن) . [ 4 ] وهذا يُعادل الحرارة الديناميكية الحرارية للاحتراق، حيث يفترض تغير المحتوى الحراري للتفاعل درجة حرارة مشتركة للمركبات قبل الاحتراق وبعده، وفي هذه الحالة يتكثف الماء الناتج عن الاحتراق إلى سائل. تأخذ القيمة الحرارية الأعلى في الاعتبار الحرارة الكامنة لتبخر الماء في نواتج الاحتراق، وهي مفيدة في حساب القيم الحرارية للوقود حيث يكون تكثيف نواتج التفاعل عمليًا ( على سبيل المثال، في غلاية تعمل بالغاز تستخدم للتدفئة).   

يشير المعهد الأمريكي للبترول (API) إلى القيمة الحرارية العليا عند 25  درجة مئوية باعتبارها حرارة الاحتراق القياسية ، وإلى القيمة الحرارية العليا عند 60  درجة فهرنهايت باعتبارها حرارة الاحتراق الإجمالية . وتتساوى القيمتان تقريبًا. [ 4 ]

عند استخدامها كـ "قيمة حرارية"، تفترض القيمة الحرارية العليا أن جميع مكونات الماء تكون في حالة سائلة في نهاية الاحتراق (في ناتج الاحتراق) وأنه يمكن استخدام كل الحرارة التي يتم توفيرها عند درجات حرارة أقل من 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) .  

القيمة الحرارية الصغرى

القيمة الحرارية الصغرى (LHV؛ أو القيمة الحرارية الصافية ؛ NCV ، أو القيمة الحرارية الصغرى ؛ LCV ) هي مقياس آخر للطاقة الحرارية المتاحة الناتجة عن احتراق الوقود، وتُقاس بوحدة طاقة لكل وحدة كتلة أو حجم من المادة. وعلى عكس القيمة الحرارية العليا (HHV)، تأخذ القيمة الحرارية الصغرى في الاعتبار فقد الطاقة، مثل الطاقة المستخدمة لتبخير الماء ، مع العلم أن تعريفها الدقيق ليس متفقًا عليه بشكل موحد. 

قيمة حرارية منخفضة تعتمد على الماء فقط
أحد التعريفات هو ببساطة طرح حرارة تبخير الماء الناتج من القيمة الحرارية العليا. وهذا يُعامل أي ماء مُتكوّن كبخار يُطلق كنفايات. وبالتالي، تُفقد الطاقة اللازمة لتبخير الماء. ويفترض هذا أن مُكوّن الماء في عملية الاحتراق يكون في حالة بخار في نهاية الاحتراق، على عكس القيمة الحرارية العليا (المعروفة أيضًا بالقيمة الحرارية الإجمالية ) التي تفترض أن كل الماء في عملية الاحتراق يكون في حالة سائلة بعد انتهاء عملية الاحتراق.
GPSA LHV
هذا التعريف، الذي تستخدمه جمعية موردي معالجات الغاز (GPSA)، هو إنثالبي جميع منتجات الاحتراق مطروحًا منه إنثالبي الوقود عند درجة الحرارة المرجعية (تستخدم جمعية موردي معالجات الغاز حاليًا 60 درجة فهرنهايت ( 15 + 5 / 9 درجة مئوية) )، مطروحًا منه إنثالبي الأكسجين المتكافئ (O2 ) عند درجة الحرارة المرجعية، مطروحًا منه حرارة تبخر محتوى البخار لمنتجات الاحتراق.  
يمكن إعادة صياغتها كقيمة حرارية عليا عند درجة حرارة مرجعية مطروحًا منها حرارة تبخير محتوى البخار لمنتجات الاحتراق. بتحديد درجة حرارة مرجعية ، يمكن أخذ جميع المنتجات في الاعتبار.
يستند هذا العمل إلى مشروع بحثي رقم 44 للمعهد الأمريكي للبترول (API)، والذي استخدم 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت) كمرجع.  
API LHV
يُعرّف معهد البترول الأمريكي ( API) صافي حرارة الاحتراق بما يتوافق مع القيمة الحرارية الصافية (LHV). ويستخدم درجة حرارة مرجعية تبلغ 60 درجة فهرنهايت ( 15 ± 5/9 درجة مئوية) ، ولكن مع الماء الغازي. ويتم حسابها بطرح حرارة تبخر الماء عند درجة الحرارة المرجعية (وعند ضغط البخار المقابل لدرجة الحرارة المرجعية) من إجمالي حرارة الاحتراق (القيمة الحرارية العليا عند درجة الحرارة المرجعية). [ 4 ]  
150 درجة مئوية LHV
تمثل هذه القيمة الحرارية الصافية كمية الحرارة المنبعثة عند تبريد المنتجات إلى 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) . وهذا يعني أن الحرارة الكامنة لتبخر الماء (والعديد من المنتجات الأخرى المحتملة) لا تُستعاد. وهي مفيدة في مقارنة أنواع الوقود عندما يكون تكثيف نواتج الاحتراق غير عملي، أو عندما لا يمكن الاستفادة من الحرارة عند درجة حرارة أقل من 150 درجة مئوية (302 درجة فهرنهايت) .    

يسهل حساب القيمة الحرارية العليا باستخدام التعريف الذي تُعاد فيه جميع نواتج الاحتراق إلى درجة الحرارة المرجعية، مقارنةً بالتعريفات الأخرى. بل إن هذا التعريف سيعطي نتيجة مختلفة قليلاً.

مراعاة الرطوبة

يمكن التعبير عن كل من القيمة الحرارية العليا (HHV) والقيمة الحرارية السفلى (LHV) بدلالة نسبة الرطوبة الكلية (AR) ونسبة الرطوبة المتوسطة (MF) ونسبة الرطوبة المتوسطة الناتجة عن احتراق الهيدروجين (MAF). وتُستخدم هذه النسب عادةً للإشارة إلى القيم الحرارية للفحم.

  • يشير AR (كما تم استلامه) إلى أنه تم قياس القيمة الحرارية للوقود مع وجود جميع المعادن المكونة للرطوبة والرماد.
  • يشير MF (خالي من الرطوبة) أو جاف إلى أن القيمة الحرارية للوقود قد تم قياسها بعد تجفيف الوقود من جميع الرطوبة الكامنة ولكنه لا يزال يحتفظ بالمعادن المكونة للرماد.
  • يشير MAF (خالي من الرطوبة والرماد) أو DAF (جاف وخالي من الرماد) إلى أن القيمة الحرارية للوقود قد تم قياسها في غياب المعادن المكونة للرطوبة والرماد.

القيمة الحرارية الإجمالية

تُراعي القيمة الحرارية الإجمالية الماء الموجود في العادم على شكل بخار، كما هو الحال في القيمة الحرارية الصافية، ولكنها تشمل أيضًا الماء السائل الموجود في الوقود قبل الاحتراق. وتُعد هذه القيمة مهمة لأنواع الوقود مثل الخشب والفحم ، والتي عادةً ما تحتوي على كمية من الماء قبل الاحتراق.

المنتجات النهائية للعناصر المختلفة

عرّف زولينسكي وويلهويت، في عام 1972، قيم "الإجمالية" و"الصافية" لحرارة الاحتراق. في التعريف الإجمالي، تكون النواتج هي المركبات الأكثر استقرارًا، مثل الهيدروجين.2 O(l),Br2 (ل)،أنا2 (s) وH2 SO4 (ل). في التعريف الصافي، تكون النواتج هي الغازات الناتجة عند احتراق المركب في لهب مكشوف، على سبيل المثالH2 O(g),Br2 (ز)،أنا2 (g) وSO2 (ز). في كلا التعريفين، تكون نواتج تفاعل الكربون والفلور والكلور والنيتروجين هيCO2 (g)،HF(g)،Cl2 (g) وN2 (ز)، على التوالي. [ 5 ]

هناك العديد من التعريفات الأخرى لمصطلحي "الإجمالي" و"الصافي".

تقدير القيم الحرارية

حسب التركيب العنصري

يمكن تقدير القيمة الحرارية للوقود من خلال نتائج التحليل النهائي للوقود، والذي يوفر النسب المئوية لكل عنصر حسب الكتلة.

عن طريق استهلاك الأكسجين

بالنسبة للوقود العضوي ذي التركيب C c H h O o N n ، تبلغ حرارة الاحتراق (الأعلى) 418 كيلوجول/مول × ( c + 0.3 h − 0.5 o )، وهي قيمة تقريبية جيدة (±3% لأكثر من 500 مركب عضوي). وهذا يعادل 418 كيلوجول/مول لكل مول من الأكسجين المستهلك . [ 6 ] [ 7 ] وتعود دقة هذه الصيغة المبسطة إلى المحتوى الحراري العالي جدًا للرابطة في الأكسجين ، مما يجعل المحتويات الحرارية للروابط الأخرى غير ذات صلة إلى حد كبير. [ 6 ]

لا يُجدي هذا التقدير نفعاً مع أنواع الوقود غير العضوية مثل أول أكسيد الكربون . [ أ ] كما أنه لا يُجدي نفعاً مع المتفجرات مثل النيتروجليسرين [ ب ] وغيرها من المواد التي تحتوي على مجموعات وظيفية عالية الطاقة مثل مجموعات النيترو والأزيد.

تركيبة دولونج

يمكن حساب القيمة الحرارية باستخدام صيغة دولونج، التي تعامل الكربون والهيدروجين والكبريت كعناصر قابلة للاحتراق :

القيمة الحرارية العليا [كيلوجول/غرام] = 33.87 م ج + 122.3 (م هـ − م أ /8) + 9.4 م س

حيث m C و m H و m O و m S هي الكسور الكتلية للكربون والهيدروجين والأكسجين والكبريت على أي أساس (رطب أو جاف أو خالٍ من الرماد)، على التوالي.

توجد العديد من التعديلات على الصيغة باستخدام مصطلحات ترجيح مختلفة. بعضها يُقدّر القيمة الحرارية الدنيا بدلاً من القيمة الحرارية العليا. تتوفر مقارنة بين هذه الصيغ في هوكوساي وآخرون (2016). [ 8 ]

ينشر معهد البترول الأمريكي (API) تركيباته الخاصة على غرار دولونج لسوائل البترول والوقود الاصطناعي. [ 4 ]

قياس القيم الحرارية

تُحدد القيمة الحرارية العليا تجريبياً باستخدام مسعر قنبلة . يبدأ احتراق خليط متكافئ من الوقود والمؤكسد (مثل مولين من الهيدروجين ومول واحد من الأكسجين) في وعاء فولاذي عند درجة حرارة 25 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت) بواسطة جهاز إشعال، ويُترك التفاعل حتى يكتمل. عند تفاعل الهيدروجين والأكسجين أثناء الاحتراق، ينتج بخار الماء. ثم يُبرد الوعاء ومحتوياته إلى درجة الحرارة الأصلية 25 درجة مئوية، وتُحدد القيمة الحرارية العليا على أنها كمية الحرارة المنبعثة بين درجتي حرارة ابتدائية ونهائية متطابقتين.  

عند تحديد القيمة الحرارية الصغرى (LHV)، يتوقف التبريد عند 150 درجة مئوية، ولا يُستعاد سوى جزء من حرارة التفاعل. ويستند حد 150 درجة مئوية إلى نقطة تكثف الغاز الحمضي .

ملاحظة: يتم حساب القيمة الحرارية العليا (HHV) باستخدام ناتج الماء في الحالة السائلة، بينما يتم حساب القيمة الحرارية الدنيا (LHV) باستخدام ناتج الماء في الحالة البخارية.

العلاقة بين القيم الحرارية

يعتمد الفرق بين قيمتي التسخين على التركيب الكيميائي للوقود. في حالة الكربون النقي أو أول أكسيد الكربون، تكون قيمتا التسخين متطابقتين تقريبًا، ويكمن الفرق في محتوى الحرارة المحسوسة لثاني أكسيد الكربون بين 150 درجة مئوية و25 درجة مئوية ( يؤدي تبادل الحرارة المحسوسة إلى تغير في درجة الحرارة، بينما تُضاف الحرارة الكامنة أو تُطرح عند تحولات الطور عند درجة حرارة ثابتة. ومن الأمثلة على ذلك: حرارة التبخر أو حرارة الانصهار ). أما بالنسبة للهيدروجين، فيكون الفرق أكبر بكثير، إذ يشمل الحرارة المحسوسة لبخار الماء بين 150 درجة مئوية و100 درجة مئوية، والحرارة الكامنة للتكثيف عند 100 درجة مئوية، والحرارة المحسوسة للماء المكثف بين 100 درجة مئوية و25 درجة مئوية. إجمالًا، تزيد قيمة التسخين العليا للهيدروجين بنسبة 18.2% عن قيمة التسخين الدنيا (142  ميجا جول/كجم مقابل 120  ميجا جول/كجم). بالنسبة للهيدروكربونات، يعتمد الفرق على محتوى الهيدروجين في الوقود. بالنسبة للبنزين والديزل ، تتجاوز القيمة الحرارية العليا القيمة الحرارية الدنيا بنحو 10٪ و 7٪ على التوالي، وبالنسبة للغاز الطبيعي بنحو 11٪.

إحدى الطرق الشائعة لربط القيمة الحرارية العالية بالقيمة الحرارية المنخفضة هي:

ححV=لحV+حv(نح2يا،ouتنوuهـل،أنان){\displaystyle \mathrm {HHV} =\mathrm {LHV} +H_{\mathrm {v} }\left({\frac {n_{\mathrm {H_{2}O,out} }}{n_{\mathrm {fuel,in} }}}\right)}

حيث H <sub>v</sub> هي حرارة تبخر الماء عند درجة الحرارة المرجعية (عادةً 25 درجة مئوية)، و n Hيمثل 2 O,outعدد مولات الماء المتبخر،nfuel,inعدد مولات الوقود المحترق. [ 9 ]

  • تُنتج معظم التطبيقات التي تحرق الوقود بخار الماء، وهو غير مُستغل، وبالتالي يُهدر محتواه الحراري. في مثل هذه التطبيقات، يجب استخدام القيمة الحرارية الصغرى كمؤشر مرجعي للعملية.
  • مع ذلك، في بعض الحالات المحددة، تكون القيمة الحرارية الأعلى هي الأصح لحسابات الطاقة الدقيقة. وهذا ينطبق بشكل خاص على الغاز الطبيعي ، الذي ينتج عن محتواه العالي من الهيدروجين كمية كبيرة من الماء، عند حرقه في غلايات التكثيف ومحطات توليد الطاقة المزودة بنظام تكثيف غازات الاحتراق، والذي يعمل على تكثيف بخار الماء الناتج عن الاحتراق، واستعادة الحرارة التي كانت ستُهدر لولا ذلك.

استخدام المصطلحات

عادةً ما يُصنّف مصنّعو المحركات استهلاك الوقود لمحركاتهم وفقًا للقيمة الحرارية الدنيا، نظرًا لعدم تكثيف غازات العادم داخل المحرك، مما يسمح لهم بنشر أرقام أكثر جاذبية من تلك المستخدمة في محطات توليد الطاقة التقليدية. وقد اعتمدت صناعة الطاقة التقليدية على القيمة الحرارية العليا (HHV) حصريًا لعقود، على الرغم من أن معظم هذه المحطات لم تكن تُكثّف غازات العادم أيضًا. ينبغي على المستهلكين الأمريكيين أن يدركوا أن رقم استهلاك الوقود المُستند إلى القيمة الحرارية العليا سيكون أعلى نوعًا ما.

يُسبب الاختلاف بين تعريفَي القيمة الحرارية العليا (HHV) والقيمة الحرارية السفلى (LHV) ارتباكًا كبيرًا عندما لا يُوضح مُقدِّمو عروض الأسعار الاصطلاح المُستخدم. [ 10 ] إذ يوجد عادةً فرق بنسبة 10% بين الطريقتين لمحطة توليد طاقة تعمل بالغاز الطبيعي. قد تكون القيمة الحرارية السفلى (LHV) مناسبة لتقييم جزء من التفاعل، ولكن يُفضَّل استخدام القيمة الحرارية العليا (HHV) لحسابات كفاءة الطاقة الإجمالية ، وذلك لتجنب الالتباس، وفي جميع الأحوال، يجب توضيح القيمة أو الاصطلاح بوضوح.

جداول حرارة الاحتراق

القيم الحرارية العليا (HHV) والقيم الحرارية الدنيا (LHV) لبعض أنواع الوقود الشائعة [ 11 ] عند 25 درجة مئوية
وقودHHVLHV
ميغا جول / كيلوغرام [ ج ]وحدة حرارية بريطانية / رطل [ يوم ]كيلوجول / مولميغا جول/كجم
الهيدروجين [ 12 ]141.7960969285.83 [ هـ ] [ 13 ]119.96
الميثان55.5223874890.7 [ 14 ]50.00
الإيثان51.90223191560.7 [ 15 ]47.62
البروبان50.33216412219.2 [ 16 ]46.35
البيوتان49.51212882877.5 [ 17 ]45.75
البنتان48.64209133509 [ f ] [ 18 ]45.35
الكيروسين النفاث [ 19 ]46.421996044.1
الكيروسين46.201986643.00
شمع البارافين46.001978041.50
ديزل44.801926443.4
الفحم ( الأنثراسيت )32.5013975
الخشب ( MAF )21.709331
حطب الوقود16.0688017.0
الفحم ( الليغنيت - الولايات المتحدة الأمريكية ) 15.006450
الخث (الجاف)15.006450
الخث (الرطب)6.002580
  1. ↑ تقدر صيغة استهلاك الأكسجين 209 كيلوجول/مول لـ CO، مقارنة بـ ΔcH الفعلي البالغ -283.0 كيلوجول/مول.
  2. ↑ تقدر صيغة استهلاك الأكسجين قيمة غير منطقية تبلغ 0 كيلوجول/مول للنيتروجليسرين، على الرغم من أنه لا يحترق فعليًا.
  3. ↑ يتم حساب قيم MJ/kg من kJ/mol (Δ c H°/(الوزن الجزيئي * M u )، M u = 1.00000000105)
  4. ↑ يتم حساب قيم BTU/lb من MJ/kg (1 MJ/kg = 430 BTU/lb)
  5. ↑ Δ f H°، الطور السائل)
  6. ↑ الطور السائل
القيمة الحرارية الأعلى لبعض أنواع الوقود الأقل شيوعًا [ 11 ]
وقودميغا جول / كجموحدة حرارية بريطانية / رطلكيلوجول / مول
الميثانول22.79800726
الإيثانول29.7128001367
1-بروبانول33.6145002020
الأسيتيلين49.921,5001300
البنزين41.8180003268
الأمونيا22.59690382.6
الهيدرازين19.48370622.0
هيكسامين30.0129004200.0
الكربون32.814100393.5
القيمة الحرارية المنخفضة لبعض المركبات العضوية (عند 25 درجة مئوية [77 درجة فهرنهايت] )  
وقودميغا جول / كجمMJ / Lوحدة حرارية بريطانية / رطلكيلوجول / مول
الألكانات
الميثان50.0096.921504802.34
الإيثان47.794—20,5511437.2
البروبان46.35725.3199342044.2
البيوتان45.752—19,6732659.3
البنتان45.35728.3921,7063272.6
الهكسان44.75229.30195043856.7
الهيبتان44.56630.48191634,465.8
أوكتان44.427—191045,074.9
نونان44.31131.8219,0545,683.3
ديكين44.24033.2919,0236294.5
أونديكان44.19432.70190036908.0
دوديكان44.14733.11189837,519.6
البارافينات المتفرعة
إيزوبوتان45.613—19,6142,651.0
أيزوبنتان45.24127.87194543264.1
2-ميثيل بنتان44.68229.18192133850.7
2،3-ثنائي ميثيل بيوتان44.65929.56192033848.7
2،3-ثنائي ميثيل بنتان44.49630.92191334,458.5
2،2،4-ثلاثي ميثيل بنتان44.31030.4919,0535,061.5
النفثينات
سيكلوبنتان44.63633.52191933129.0
ميثيل سيكلوبنتان44.636؟33.43؟19193؟3756.6؟
سيكلوهكسان43.45033.8518,6843,656.8
ميثيل سيكلوهكسان43.38033.4018,6534259.5
الأوليفينات الأحادية
الإيثيلين47.195———
البروبيلين45.799———
1-بيوتين45.334———
سيس -2-بيوتين45.194———
ترانس -2-بيوتين45.124———
إيزوبيوتين45.055———
1-بنتين45.031———
2-ميثيل-1-بنتين44.799———
1-هكسين44.426———
الديوليفينات
1,3-بوتادين44.613———
إيزوبرين44.078-——
مشتق من النيتروز
نيتروميثان10.513———
نيتروبروبان20.693———
الأسيتيلين
الأسيتيلين48.241———
ميثيل أسيتيلين46.194———
1-بيوتين45.590———
1-بنتاين45.217———
المواد العطرية
البنزين40.170———
التولوين40.589———
أو -زيلين40.961———
م -زيلين40.961———
بارا -زيلين40.798———
إيثيل بنزين40.938———
1،2،4-ثلاثي ميثيل بنزين40.984———
ن -بروبيل بنزين41.193———
كومين41.217———
الكحوليات
الميثانول19.93015.788570638.6
الإيثانول26.7022.77124121230.1
1-بروبانول30.68024.65131921843.9
إيزوبروبانول30.44723.9313,0921829.9
ن -بيوتانول33.07526.79142222501.6
إيزوبوتانول32.95926.43141722442.9
ثالثي بوتانول32.58725.4514,0122415.3
ن -بنتانول34.72728.28149333,061.2
كحول أيزوأميل31.416؟35.64؟13509؟2769.3؟
الأثير
ميثوكسي ميثان28.703—123421322.3
إيثوكسي إيثان33.86724.1614,5632510.2
بروبوكسي بروبان36.35526.7615,6333,568.0
بوتوكسي بيوتان37.79828.88162534922.4
الألدهيدات والكيتونات
الفورمالديهايد17.259——570.78 [ 20 ]
الأسيتالدهيد24.156———
بروبيونالدهيد28.889———
بوتيرالدهيد31.610———
الأسيتون28.54822.62——
أنواع أخرى
الكربون (الجرافيت)32.808———
هيدروجين120.9711.852,017244
أول أكسيد الكربون10.112—4348283.24
الأمونيا18.646—8018317.56
الكبريت ( صلب )9.163—3940293.82
ملحوظة
  • لا يوجد فرق بين القيم الحرارية الدنيا والعليا لاحتراق الكربون وأول أكسيد الكربون والكبريت، حيث لا يتكون الماء أثناء احتراق هذه المواد.
  • يتم حساب قيم BTU/lb من MJ/kg (1  MJ/kg = 430  BTU/lb).

ارتفاع القيمة الحرارية للغازات الطبيعية من مصادر مختلفة

وتشير وكالة الطاقة الدولية إلى القيم الحرارية النموذجية التالية لكل متر مكعب قياسي من الغاز: [ 21 ]

تبلغ القيمة الحرارية الصغرى للغاز الطبيعي عادةً حوالي 90% من قيمته الحرارية العظمى. هذا الجدول مُقاس بالمتر المكعب القياسي (1 ضغط جوي ، 15 درجة مئوية)، ولتحويل القيم إلى المتر المكعب العادي (1 ضغط جوي، 0 درجة مئوية)، اضرب الجدول أعلاه في 1.0549.    

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ليتش، تي تي؛ كادو، سي بي؛ جاكسون، جي إس (2006). "تأثير التوصيل الهيكلي وفقدان الحرارة على الاحتراق في القنوات الدقيقة" . نظرية الاحتراق والنمذجة . 10 (1). تايلور وفرانسيس أونلاين: 85-103 . Bibcode : 2006CTM....10...85L . doi : 10.1080/13647830500277332 .
  2. ↑ خاراش، م.س. (فبراير 1929). "حرارة احتراق المركبات العضوية" . مجلة مكتب المعايير للبحوث . 2 (2): 359. doi : 10.6028/jres.002.007 .
  3. ↑ آرياس، دييغو أ.؛ شيد، تيموثي أ.؛ جيستر، رايان ك. (2006). "تحليل نظري لاستعادة الحرارة المهدرة من محرك احتراق داخلي في مركبة هجينة" . معاملات جمعية مهندسي السيارات . 115. JSTOR: 777-784 . JSTOR 44687347 . 
  4. 1 2 3 4 "كتاب البيانات الفنية: الفصل 14 - الاحتراق [ تقرير API الفني TDB-14 الطبعة الأولى، XXXX 202X ] " (PDF) .
  5. ↑ زولينسكي، برونو جيه؛ ويلويت، راندولف سي. (1972). "حرارة التكوين وحرارة الاحتراق" (ملف PDF) . في دوايت إي. غراي؛ بيلينغز، بروس إتش. (محرران). دليل المعهد الأمريكي للفيزياء . ماكجرو هيل. الصفحات 316-342 . ISBN  978-0-07-001485-5أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 2021-08-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2021-08-06 .
  6. 1 2 شميدت-روهر، كلاوس (8 ديسمبر 2015). "لماذا تكون عمليات الاحتراق طاردة للحرارة دائمًا، وتنتج حوالي 418 كيلوجول لكل مول من الأكسجين؟" . مجلة التعليم الكيميائي . 92 (12): 2094-2099 . Bibcode : 2015JChEd..92.2094S . doi : 10.1021/acs.jchemed.5b00333 .
  7. ↑ ديلوغوغورسكي، ب.ز.؛ ماويني، ج.ر.؛ دوك، ف.هـ. (1994). "قياس معدلات إطلاق الحرارة بواسطة قياس السعرات الحرارية لاستهلاك الأكسجين في الحرائق أثناء إخمادها". مجلة علوم السلامة من الحرائق 1007 : 877.
  8. ↑ هوسوكاي، سو؛ ماتسوكا، كويتشي؛ كوراموتو، كوجي؛ سوزوكي، يوشيزو (1 نوفمبر 2016). "تعديل صيغة دولونغ لتقدير القيمة الحرارية للوقود الغازي والسائل والصلب". تكنولوجيا معالجة الوقود . 152 : 399-405 . Bibcode : 2016FuPrT.152..399H . doi : 10.1016/j.fuproc.2016.06.040 .
  9. ↑ هندسة جودة الهواء، CE 218A، دبليو. نازاروف و ر. هارلي، جامعة كاليفورنيا بيركلي، 2007
  10. ↑ «يدرك جميع مهندسي الطاقة الفرق بين القيمة الحرارية الدنيا والقيمة الحرارية العليا (أو الصافية والإجمالية). لا يوجد تعريف "صحيح" أو "خاطئ". - مجموعة كلافيرتون» . www.claverton-energy.com 
  11. 1 2 لينستروم، بيتر، محرر. (2021). كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST. doi : 10.18434/T4D303 .
  12. ↑ "الهيدروجين" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  13. ↑ "الماء" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  14. ↑ "الميثان" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  15. ↑ "الإيثان" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  16. ↑ "البروبان" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  17. ↑ "البيوتان" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  18. ↑ "البنتان" . كتاب NIST الإلكتروني للكيمياء . قاعدة بيانات NIST المرجعية القياسية رقم 69. مكتب البيانات والمعلوماتية التابع لـ NIST.
  19. ↑ "مذكرة فنية من CDP: تحويل بيانات الوقود إلى ميغاواط ساعة" (PDF) .
  20. ↑ "ميثانال" . webbook.nist.gov .
  21. ↑ "إحصاءات الطاقة العالمية الرئيسية (2016)" (ملف PDF) . iea.org .

للمزيد من القراءة

  • غيبيت، جي.-سي. (1997). الكربورات والمحركات . منشورات المعهد الفرنسي للبترول. رقم ISBN 978-2-7108-0704-9.