Verbrennungsenthalpie

• Freiwerdende Energie bei Verbrennung:
  • vollständige Verbrennung angenommen
  • spezifisch (bezogen auf Masse des Brennstoffs)
  • abhängig von
    • Brennstoff
    • Temperaturen von Brennstoff, Zuluft und Verbrennungsgas
    • Zustand der Verbrennungsprodukte (z.B. gasförmig oder flüssig)
    • Prozessführung (isobar oder isochor)
  • durch verschiedene Normen beschrieben
• Heizwert und Brennwert:
  • Heizwert H_u (nach DIN 5499)
    • bei t₀ = 25 °C für Brennstoff, Brennluft und Abgas
    • Wasser dampfförmig
    • CO₂ und SO₂ gasförmig
    • keine Stickoxide
  • Brennwert H_o
    • wie Heizwert, aber Wasser flüssig
  • Zusammenhang
    • 
  • Werte tabelliert
  • Näherungsformel für feste und flüssige Brennstoffe
    • 
  • Näherungsformel für gasförmige Brennstoffe
    • 
• Abhängigkeit von der Temperatur:
  • Temperaturen t_L und t_V von Luft und Abgas
  • Temperatur t_B des Brennstoffs
  • damit auf m_B bezogene Enthalpie h' vor Verbrennung
    • 
    • (Bezugspunkt: h_L = h_B = 0 bei 0 °C)
  • Enthalpie h'' nach der Verbrennung
    • 
    • (Bezugspunkt: h_V = 0 bei 0 °C)
• Freiwerdende Wärme:
  • Wärme pro Brennstoffmasse aus Enthalpiedifferenz
    • |Q|/m_B = h' - h''
      
  • wenn t_V kleiner als Taupunkt →
    • Wasser kondensiert
    • zusätzliche Verdampfungsenthalpie r wird frei
• Adiabate Verbrennungstemperatur t_max:
  • keine Wärmeabfuhr → maximale Temperatur des Verbrennungsgases
  • t_max ergibt sich aus Enthalpiebilanz
    • h'(t_L) = h''(t_max)
  • im Bild durch waagerechte Linie
  • genauer: Dissipation der Moleküle berücksichtigen
    • → t_max ist kleiner
• Aufgaben:
  • Aufgabe 6
  • Aufgabe 7