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Calore di combustione

Che cos'è il calore di combustione?

Il calore di reazione è la quantità di calore sviluppata nella reazione di un composto chimico con l'ossigeno.

Se la quantità di sostanza che si comporta da combustibile corrisponde ad una mole, il calore di combustione è detto calore di combustione specifico.

I valori dei calori di combustione variano con la temperatura alla quale si effettua la combustione stessa; questa dipendenza è definita dalla legge di Kirchhoff.

Calore di combustione superiore o inferiore

Nella combustione di sostanze che contengono idrogeno si ottiene l'acqua.

L'acqua prodotta può essere allo stato di vapore (vapore acqueo) o allo stato liquido.

A seconda che l'acqua prodotta sia allo stato liquido o di vapore, si definisce un calore di combustione superiore o inferiore.

Calore di combustione ed entalpie di formazione

Conoscendo il calore di combustione di una sostanza è possibile, in genere, determinare le entalpie di formazione.

Consideriamo ad esempio un generico idrocarburo CnHm.

Tale idrocarburo brucia secondo la seguente reazione chimica:

nella quale gli i indici (l) e (g) indicano rispettivamente:

  • l = sostanza allo stato liquido;
  • g = sostanza allo stato gassoso.

Per determinare l'entalpia di formazione (ΔHf) - alla temperatura di combustione - dell'idrocarburo CnHm, è sufficiente applicare la seguente relazione matematica:

entalpia di formazione di un idrocarburo

nella quale:

  • ΔHf[CO2(g)] è l'entalpia di formazione dell'anidride carbonica gassosa (valore noto);
  • ΔHf[H2O(l)] è l'entalpia di formazione dell'acqua liquida (valore noto);
  • ΔHc è l'entalpia di combustione, ovvero il calore di combustione con il segno cambiato (vale pertanto: Qc = - ΔHc).

Determinazione sperimentale del calore di combustione

Il calore di combustione può essere determinato sperimentalmente utilizzando un particolare calorimetro noto con il nome di bomba calorimetrica.

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