燃烧热

燃烧热（英語：）（ΔcH0）是指101kPa时，1莫耳纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时候放出的热量。它一般用单位物质的量、单位质量或单位体积的燃料燃烧时放出的能量计量，當燃燒熱以kJ/mol為單位計時又叫作標準摩爾燃燒焓。燃烧反应通常是烃类在氧气中燃烧生成二氧化碳、水并放热的反应。

燃烧热可以用弹式量热计测量，也可以直接查表获得反应物、产物的標準摩爾生成焓(ΔfH0)再相减求得。

其中，燃烧热与反应热的关系为：

熱值

有時燃料的燃燒熱可以被表示成 HHV（高熱值）、LHV（低熱值）或是 GHV（總熱值）。

  • 低熱值（LHV，Lower Heating Value） 跟以氣態形式被排放出來的水有關，因此那些被用來汽化水的能量不能被視為熱。
  • 高熱值（HHV，Higher Heating Value） 相等於燃燒熱，因為反應中焓變化假設化合物在燃燒前後都保持在常溫之下，在這種情況燃燒所產生的水為液態水。
  • 總熱值（GHV，Gross Heating Value） 跟以氣態形式被排放出來的水有關，並包括在燃燒之前存在於燃料中的水。這個值對於像是木材或是煤等燃料來說非常重要，因為這些燃料通常在燃燒之前都包含一定量的水。

熱值之間的關係

上述之間幾種熱值的主要分別取決於燃料中的化學組成方式。以純粹碳或一氧化碳來說，高低熱值在數值上幾乎相同，而主要分別在於一氧化碳的顯熱含量介乎150 °C 至 25 °C 之間。（顯熱的熱交換也引致溫度上的改變。相對地，在恆溫下的相變時潛熱也會有所增減。例如汽化熱（Heat of vapourisation）或 熔化熱（Heat of fusion）。）而以氫來說，高低熱值在數值上的分別則較為明顯。原因是氫所包含的蒸發水份的顯熱介乎於150 °C至100 °C 之間，冷凝潛熱則發生於約100 °C，而冷凝水份的顯熱則介乎於 100 °C 至 25 °C 之間。總括來說，氫的高熱值較其低熱值約高出 18.2%（即分別為 142 MJ/kg 及 120 MJ/kg）。在烃中，高低热值的差异取决于燃料中的氢含量。对于汽油和柴油，高热值分别超过低热值约10%和7%。天然气的高低热值相差约11%。

熱值在算式上的表示:

Hv 為水的汽化熱（Heat of vapourisation）
nH2O,out 為所氣化水份之摩爾數
nfuel,in 為所燃燒燃料之摩爾數 [1]


常用燃料和部分单质、化合物的燃燒熱（總熱值）
燃燒熱
燃料 百萬焦/千克 BTU/磅 千焦/莫耳
氫 141.8 61,000 286
汽油 47.3 20,400 ---
柴油 44.8 19,300 ---
酒精 29.7 12,800 1,300
丁烷 48.6 20,900 2,800
木材 15-21 6,500-8,700 ---
煤 15-32 8,000-14,000 ---
甲烷 55 24,000 ---
乙烷 51 22,400 ---
煤油 46 19,800 ---
硼 58 --- ---
铍 67 --- ---
锂 43 --- ---
硫 9.3 --- ---
硅 32 --- ---
钠 9 --- ---
镁 25 --- ---
铝 30 --- ---
碳 28 --- ---
钙 15.8 --- ---
铁 7 --- ---
铜 2.4 --- ---
天然氣 54 23,000 ---

参见
  1. Air Quality Engineering, CE 218A, W. Nazaroff and R. Harley, University of California Berkeley, 2007
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