COMBUSTION
Aspect énergétique de la combustion
Les réactions chimiques à l'origine des flammes sont toutes exothermiques. Il y a donc lieu de mesurer la chaleur dégagée par des quantités de combustible mesurées avec précision. La chaleur de combustion d'un composé chimique est la quantité de chaleur dégagée par la combustion d'une mole de ce composé à la température de référence choisie (de 0 à 25 0C). Elle est égale à la diminution d'enthalpie :
Au point de vue des applications, on a intérêt à se référer non plus à la mole mais au kilogramme de combustible pour les liquides et les solides, et au mètre cube pour les gaz.
Le pouvoir calorifique d'un solide ou d'un liquide est sa chaleur de combustion rapportée à l'unité de masse :
Le pouvoir calorifique volumétrique Pcv est le pouvoir calorifique rapporté au litre de combustible ; il est surtout utilisé en aviation :
La différence entre les pouvoirs calorifiques à pression constante et ceux à volume constant est très faible, et négligeable en première approximation (de l'ordre de 0,1 à 0,2 p. 100).
Le pouvoir calorifique dépend évidemment de l'état physique du combustible et des produits de la combustion. Le pouvoir calorifique supérieur correspond à une mesure faite après condensation de l'eau. Le pouvoir calorifique inférieur correspond à une mesure faite alors que la vapeur d'eau n'est pas condensée. Pour passer de l'un à l'autre, il faut donc tenir compte de l'enthalpie de vaporisation de l'eau :
Chaleur et pouvoir calorifique
Encyclopædia Universalis France
La mesure du pouvoir calorifique se fait dans la « bombe » à oxygène, elle-même située à l'intérieur d'un calorimètre. Cette méthode est valable pour les solides et les liquides. Elle permet de mesurer la chaleur dégagée par une quantité déterminée de matière.
Calorimètre Junkers
Encyclopædia Universalis France
Pour les gaz, on utilise un calorimètre du type Junkers. La chaleur que dégage la flamme d'un brûleur alimenté par le gaz dont le pouvoir calorifique doit être mesuré est cédée à un courant d'eau à débit constant dont on mesure l'élévation de température. D'après le principe de conservation de l'énergie, on a :
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Écrit par
- Michel LUCQUIN : ingénieur diplômé de l'École nationale supérieure de chimie de Paris, professeur à l'université des sciences et techniques de Lille
Classification
Médias
Flamme d'un bec Bunsen
Encyclopædia Universalis France
Flammes mobiles
Encyclopædia Universalis France
Vitesse de propagation de déflagration
Encyclopædia Universalis France
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