Calor de Combustión

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Trabajo realizado por el Equipo 1: Los Stones, Redoxon y Los Moralitos

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El calor de combustión generado por la reacción de algunas sustancias es de gran beneficio para la vida diaria; dado que el hecho de generar una simple llama es un vital recurso para las industrias; además de las personas con recursos económicos o las que no cuentan con ello, para la salud y conocimiento de nuevos avances tecnológicos en beneficio del ser humano. En la imagen, es posible apreciar que se este calor de combustión se utiliza para la preparación de alimentos; así como en el proceso de producción de las industrias, encendido del motor de medios de transporte, etc. Sin embargo, la combustión libera gases contaminantes para el medio ambiente, lo cual perjudica las actividades diarias del ser humano en su rendimiento y salud.

Los principales mecanismos de contaminación atmosférica son los procesos de producción industriales que implican combustión, que generan dióxido y monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y azufre.

Imágenes tomadas de:

http://amazingearth.me/the-burning-earth/

http://www.ojocientifico.com/2011/08/08/fotos-de-cohetes-espaciales?utm_source=gimgs&utm_medium=img2node&utm_campaign=hotlink

http://unaverdadincomodamedioambiente.blogspot.com/2010_11_01_archive.html

http://www.ison21.es/2009/04/16/china-reduce-la-contaminacion-gracias-a-la-crisis/

http://internet-texpert.blogspot.com/2011/05/enlarge-web-images-in-firefox.htm

http://articulo.mercadolibre.com.ar/MLA-501305578-cocina-multifuncion-iv-a-lena-nuke-doble-combustion-eco-_JM

a)      Conceptos básicos:

  • Reacción de combustión

La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia  (o una mezcla de ellas) denominada combustible, con el oxígeno. Como consecuencia  de la reacción de combustión se tiene la formación de una llama. Dicha llama es una masa gaseosa incandescente que emite luz y calor.

Dr. Ing. E. Brizuela, Dra. Ing. S. D. Romano. Combustión: unidad 1. Pp.12-14 Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://materias.fi.uba.ar/6730/Tomo1Unidad1.pdf

 

  • Los fenómenos térmicos

Son aquellos que están relacionados con la emisión y la absorción del  calor. Estos fenómenos pueden ser encontrados en cada actividad que el hombre realiza  diariamente: el calentamiento de la atmósfera por la radiación solar, la climatización de las  habitaciones por medio del aire acondicionado, la cocción de los alimentos y su refrigeración, etc.

Gamboa Nadia, Leidinger Walter y Hagele Gerhard. Revista de Química. COMPUESTOS DE FOSFORO: BASE DE LAS SUSTANCIAS ANTIINFLAMABLES. Vol IV. N°1.

Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/view/5683/5676

 

  • Cantidad de calor

La energía cedida o absorbida por un cuerpo de masa m cuando su temperatura varía en un número determinado de grados. La cantidad de calor está relacionada directamente con la naturaleza de la sustancia que compone el cuerpo. La dependencia  de la cantidad de calor con la naturaleza de la sustancia se caracteriza por una magnitud denominada calor específico de la sustancia.

El calor de combustión y el ahorro de energía (n.d.).Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://www.bibliociencias.cu/gsdl/collect/revistas/index/assoc/HASH0185/c2cc33ff.dir/doc.pdf

  • Calor específico

La cantidad de calor requerida por la unidad de masa de una sustancia para variar su temperatura en 1°C. El calor específico se expresa en unidades de energía (J, kcal, cal, etc.) por unidades de masa (g, kg, libras, etc.) y temperatura (°C).

El calor de combustión y el ahorro de energía (n.d.). Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://www.bibliociencias.cu/gsdl/collect/revistas/index/assoc/HASH0185/c2cc33ff.dir/doc.pdf

 

  • Calor especifico de combustión

La cantidad de calor que cede la unidad de masa del cuerpo al quemarse totalmente. El calor específico de combustión se expresa en unidades de energía (joule) por unidades de masa (kg) y depende del tipo de combustible.

Alvarado Ramiro (2012, 26 de octubre). Blog: Calor de combustión. Recuperado el 19 de abril del 2014, de:

http://calordecombustionquimica.blogspot.com/

  • Calor normal de combustión

Se define como la variación de entalpía que resulta de una reacción de combustión a 1 atm iniciándose y terminando con todas las sustancias a 25°C.

Valderrama Jose. (2011, 8 de septiembre). AGENCIA ESPAÑOLA DE COOPERACIÓN Y DESARROLLO: Calor de combustión. Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://www.youtube.com/watch?v=n94Mp4idkSE

a)      Aplicaciones:

La energía constituye una fuerza necesaria para que la sociedad se mantenga en movimiento día a día. En la antigüedad, se usaba el calor obtenido para quemar madera y energía a partir de la fuerza de animales. El humano desarrollo maquinas a fin de utilizar la fuerza hidráulica, eólica para facilitar sus actividades primarias. No obstante, durante la revolución industrial, se inventó la máquina de vapor,  y desde entonces la tecnología tuvo un salto enorme en la historia. Actualmente, el desarrollo de los países está fuertemente relacionado con el consumo de energía de combustibles fósiles, los cuales son las principales fuentes de energía y se produce mediante la combustión. La combustión consiste en una reacción química de oxidación,  consiste de un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión la combustión (comburente), generalmente el O2(g).

Calor de combustión como fuente de energía en las

  1. Industrias
  • Gas natural
  • Carbón
  • Fuel oil
  • Gas licuado
  • Kerosene
  • Leña
  • Para la fundición de metales, hornos de fusión, secado, industria del cemento, industria de alimentos, generación de vapor, tratamientos térmicos, cámaras de combustión, producción petroquímica, temple y recocido de metales, sistemas de calefacción.

El gas natural es ideal para procesos industriales tales como la de cerámica, del cemento y fabricación de vidrio.  En la fabricación de acero puede ser usado como reductor siderúrgico en lugar del coque (hierro esponja)

  1. Electricidad
  • Carbón
  • Gas natural
  • Fuel oil

El carbón es el principal combustible para la generación de energía eléctrica. Su componente principal es el carbono, su poder calorífico es 7000 kcal/kg. Necesario en las centrales térmicas, cogeneración eléctrica.

  1. Comercial
  • Gas natural
  • Carbón
  • Gas licuado

Utilizado para generar energía en restaurantes,  panaderías, hospitales, servicios de agua caliente y calefacción.

  1. Residencial
  • Gas natural
  • Gas licuado
  • Kerosene
  • Leña

En las cocinas, sistemas de calefacción, agua caliente y aire acondicionado. El gas natural está formado en mayor parte por CH4, su poder calorífico es 1000kcal/m3. Su combustión es más limpia ya que contiene menor cantidad de monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno que el carbón y el petróleo.

  1. Transporte
  • Gas natural
  • Gasolina
  • Diesel
  • Para los motores de taxis, autos particulares y buses. El GLP, gasolina, querosene, aceites, etc. Son generados a partir del petróleo caliente y refinado. El poder calorífico del petróleo es 10000 kcal/kg aproximadamente.

Referencias:

Ministerio de energía y minas. Preguntas frecuentes en relación al gas natural en el Perú: Usos del gas natural. Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/usogas(1).pdf

Los combustibles fósiles, petróleo, gas y carbón. Recuperado el 17 de abril del 2014, de:

http://www.portalplanetasedna.com.ar/combustibles.htm

 

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