燃料の発熱量

質問

燃料が持つ化学エネルギーは燃焼によって熱エネルギーに変換されます。
大きな化学エネルギーを持つ燃料は、その発熱量も大きいのでしょうか？
ご存知の方教えてください。よろしくお願いします。

回答No.3

noname#21649 · ベストアンサー

>都市ガスのよう
都市ガスは面倒くさいから避けたのです。というのは.

石炭に水を混ぜながら不完全燃焼させたすいせいガス（主成分.酸素を除く空気.一酸化炭素.水素）。不純物として.窒素など化学反応に関係ない成分と除去しきれなかった水が含まれます。
メタンガスを主成分とする液化天然ガス。パイプラインに氷が詰まってしまうという事故が多いので水は徹底的に抜いてあります。比較的化学反応に関係しない成分は少ないです。
プロパンガスと呼ばれているブタン-プロパン混合ガス。家庭用ではあまり関係ないのですが.工業用プロパンの場合に.蒸発が激しい割に熱供給が少なく.結果的に「液体ブタン」をバーナーに入れている場合には.ブタンの気化エネルギーが発熱を押さえてしまう場合があります。最近は適当な熱交換器がついていて気化させていますが。

工業用酸素と間違えて医療用酸素ガスを助燃材（名称疑問）として使うと.医療用酸素ガスには適当な濃度の二酸化炭素が混ぜてあるので二酸化炭素が妨害して発熱を押さえてしまう場合があります（ガラス細工用酸素なんとかバーナー等で）。酸素の供給が発熱量を制限してしまうということです。逆に空気が極端な過剰に供給されていると（プラスチックの場合など）発熱自体は多いのですが.廃棄ガスによる廃熱も大きく燃焼効率が悪くなります。ガス燃料の場合には.酸素の供給に十分注意する必要があります。

お礼

何度もご回答ありがとうございます。
ご丁寧な説明で良く分かりました。

回答No.2

noname#21649

「化学エネルギー」より.原子核反応や位置エネルギーや運動エネルギーは除外。
「燃料」として実用化されているものは.
石炭
石油（原油.重油.軽油.灯油.ガソリン）
アルコール（メチルアルコール.エチルアルコール）
まき（天然植物乾燥物を代表して）
鯨油（海産物由来燃料を代表して）
があげられます。「化学エネルギー」は.これら燃料の各成分について求められています。が.発生熱量は.たとえば石炭では
炭素濃度％*（数値忘却）+水素濃度％*（数値忘却）+硫黄濃度％*（数値忘却）-酸素濃度*（数値忘却）
で示されます。なぜ「酸素濃度」だけ.マイナスになっているかというと.酸素は主に水として存在するので.水を蒸発除去するために必要なエネルギーを除いているのです。
大体目安としては.水分1％で熱量が1割減少程度です。

だから.燃料が大きな化学エネルギーを持っていても.燃焼にかかわらない水が多く含まれていれば.その分発熱が減ります。

お礼

ご回答ありがとうございます。
燃焼が持つ化学エネルギーにマイナス要因があるとは知りませんでした。
都市ガスのような気体燃料でもこのようなマイナス要因はあるのでしょうか。

回答No.1

tds2a

その通りです。
原子力発電所でも核燃料を熱に変換して、その熱で蒸気を作り発電機のタービンを回転させて電気を起こしています。

お礼

ご回答ありがとうございます。
燃焼工学の本を色々調べたのですが、はっきりとした記述がなく、もやもやしていました。