Poder calorífico para niños
El poder calorífico es la cantidad de energía que se libera cuando un material, llamado combustible, se quema por completo. Imagina que tienes un trozo de madera o un poco de gas natural; cuando los quemas, liberan calor. Esa cantidad de calor es su poder calorífico.
Esta energía se libera porque los átomos que forman el combustible se unen con el oxígeno del aire en una reacción química llamada combustión. Es como si las moléculas del combustible tuvieran una energía guardada en sus enlaces, y al quemarse, esa energía se libera en forma de calor.
Contenido
¿Cómo se mide el poder calorífico?
El poder calorífico se puede medir de diferentes maneras, dependiendo de lo que queramos saber:
- Energía por masa de combustible: Se mide en kilojulios por kilogramo (kJ/kg). Esto nos dice cuánta energía libera un kilogramo de ese combustible.
- Energía por volumen de combustible: Se mide en kilojulios por metro cúbico (kJ/m³). Esto es útil para combustibles que son gases, como el gas natural.
- Energía por mol de combustible: Se mide en kilojulios por mol (kJ/mol). Esta es una medida más científica que se usa para entender las reacciones a nivel molecular.
Tipos de poder calorífico
Aunque el poder calorífico de un combustible es siempre el mismo en teoría, en la práctica se usan dos valores principales: el poder calorífico superior (PCS) y el poder calorífico inferior (PCI).
La mayoría de los combustibles que usamos, como la gasolina o el gas, están hechos de carbono e hidrógeno. Cuando se queman, se combinan con el oxígeno del aire y forman dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O).
¿Por qué hay dos tipos de poder calorífico?
Cuando quemamos algo, se produce vapor de agua. Si este vapor de agua se enfría lo suficiente, se convierte en agua líquida (se condensa). Al condensarse, el vapor de agua libera una energía extra, llamada calor latente.
- Poder calorífico superior (PCS): Incluye toda la energía liberada, incluso la que se obtiene cuando el vapor de agua producido en la combustión se condensa y se convierte en líquido. Es como el calor total que se podría obtener si aprovecháramos hasta la última gota de energía.
- Poder calorífico inferior (PCI): No cuenta la energía que se libera cuando el vapor de agua se condensa. Esto es porque en muchos sistemas, como las calderas antiguas o los motores, el vapor de agua sale por la chimenea o el escape sin condensarse, y esa energía extra no se aprovecha. Por eso, el PCI representa el calor que realmente se puede usar en la mayoría de las aplicaciones.
Cuanto más hidrógeno tenga un combustible, mayor será la diferencia entre su PCS y su PCI, porque se producirá más vapor de agua.
¿Qué se usa más en la industria?
En la mayoría de las industrias, se suele usar el PCI para calcular la eficiencia de las máquinas, como las calderas o los motores. Esto se debe a que, tradicionalmente, se evitaba que el vapor de agua se condensara para prevenir la formación de sustancias que podrían dañar los equipos.
Hoy en día, existen calderas especiales llamadas "calderas de condensación" que sí aprovechan el calor del vapor de agua al condensarlo. Estas calderas son mucho más eficientes, pero necesitan combustibles muy limpios para funcionar correctamente.
Véase también
En inglés: Calorific value Facts for Kids
