by 熱量の公式と求め方 熱量 (発熱量)と単位がわかったところで、 発熱量の計算方法 の解説だよ。 まず、発熱量を求める公式を覚えないといけないね。 発熱量を求める公式は 発熱量 【J】＝ 電力 【W】× 時間 【s】. 発熱量 発 熱量 とは 発 熱量 とは、一定量の 燃料 が完全に 燃焼 した際に放出される熱 エネルギー の量を指します。 この値は、 燃料 の性能を測る上で非常に重要な指標となり、 単位 は通常、kcal/kg、kJ/kg、J/molなどの エネルギー 単位 で表されます。
発熱量（はつねつりょう）は、一定の単位の燃料が完全燃焼するときに発生する熱量のこと。kcal/kgやkJ/kg、J/molのように、物質の単位あたりのエネルギーの単位で表される。一般にボンベ熱量計を用いて測定される。それぞれの燃料に固有の値を持ち、燃料の性能を表すもっとも重要な指標である。主に可燃性液体を扱うときに使われ、単位発熱量あたりで値段が比較されることが多い。
発熱量の種類
高発熱量
高発熱量（高位発熱量）もしくは総発熱量は、燃焼後の生成物を燃焼前の温度に戻し、生成した水蒸気がすべて凝縮した場合の発熱量である。燃焼で生成された水が液体で存在するような一般的な温度で燃焼反応のエンタルピー変化を想定しているため、総発熱量は燃焼熱に等しい値となる。熱量計で測定される熱量は高発熱量である。
低発熱量
低発熱量（低位発熱量）もしくは真発熱量は、燃料中の水素から生成する水および本来含まれている水分の蒸発熱を高発熱量から差し引いたものである。すなわち、生成した H2O はすべて水蒸気として計算されるため、水を蒸発させるのに必要な蒸発潜熱は含まれない。燃焼ガス温度の計算には通常、低発熱量が用いられる。
高発熱量Hh と低発熱量Hl の関係は以下で示される。
気体燃料の場合
H
l
=
H
h
−
H
w
(
h
2
+
2
c
h
4
+
2
c
2
h
4
+
y
2
c
x
h
y
)
{\displaystyle H_{l}=H_{h}-H_{\mathrm {w} }\left(h_{2}+2ch_{4}+2c_{2}h_{4}+{\frac {y}{2}}c_{x}h_{y}\right)}
ここで
- Hw ：水蒸気 1 m3N の蒸発潜熱、2.0 MJ/m3N
- h2 , ch4 , c2h4 , cxhy ：それぞれ気体燃料中の水素、メタン、エチレン、炭化水素の組成
を示す。
液体および固体燃料の場合
H
l
=
H
h
−
H
w
′
(
9
h
+
w
)
{\displaystyle H_{l}=H_{h}-H’_{\mathrm {w} }(9h+w)}
ここで
- H’w ：水 1 kg の蒸発潜熱、2.5 MJ/kg
- h , w ：それぞれ燃料中の水素および水分の組成
を示す。
さまざまな燃料の熱量
なお炭、一酸化炭素、硫黄などは燃焼時水を生成しないため高発熱量と低発熱量の値は等しい。
天然ガスの高発熱量
国際エネルギー機関は2011年に天然ガスの高発熱量を公表したが、各国の計測値が分散している。
- オランダ: 33,339 kJ/m³
- サウジアラビア: 38,000 kJ/m³
- アメリカ: 38,192 kJ/m³
- ロシア: 38,230 kJ/m³
- カナダ: 38,430 kJ/m³
- 中国: 38,931 kJ/m³
- イラン: 39,356 kJ/m³
- ノルウェー: 39,650 kJ/m³
- インドネシア: 40,600 kJ/m³
- カタール: 41,400 kJ/m³
国際エネルギー機関は2005年にも同じデータを公表した。2011年のデータに含まれず2005年のデータに含まれる国のデータを以下に記する。
- パキスタン: 34,900 kJ/m³
- バングラデシュ: 36,000 kJ/m³
- ウズベキスタン: 37,889 kJ/m³
- カナダ: 38,200 kJ/m³
- イギリス: 39,710 kJ/m³
- アルジェリア: 42,000 kJ/m³
なお天然ガスの低発熱量は高発熱量の90%程度である。
脚注
外部リンク
- 『発熱量』 – コトバンク
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高発熱量 （高位発熱量）もしくは 総発熱量 は、燃焼後の生成物を燃焼前の温度に戻し、生成した 水蒸気 がすべて 凝縮 した場合の発熱量である [1]。燃焼で生成された水が 液体 で存在するような一般的な温度で燃焼反応の エンタルピー 変化を想定しているため、総発熱量は 燃焼熱 に等しい.. Back to top 総発熱量と正味発熱量 発熱量について話すときは、理論上の最大値と実際の現実という2つの側面を理解することが重要です。 総発熱量（GCV）を正しく定義するには、物質が完全な実験室条件下で発生できる理論上の絶対最大熱量と定義します。
