FORMULES de PHYSIQUE
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POUVOIRS CALORIFIQUES
-pouvoirs calorifiques
Le pouvoir calorifique est la quantité d’énergie fournie par la combustion d’un corps (donc c’est la conversion d’énergie chimique en chaleur)
Sous conditions normales de température et de pression (T.P.N), on distingue:
LE POUVOIR CALORIFIQUE MASSIQUE q’p est l’énergie thermique fournie par une certaine masse d’une matière combustible.
C’est un cas particulier d’énergie massique
Equation aux dimensions structurelles : L2.T-2 Symbole : q’p Unité S.I.+ : J/kg
Autres unités pratiques: 1 thermie par tonne= 4,185.103 J/kg --1 millithermie par tonne= 4,185 J/kg --1 kWh/kg= 3,6.106 J/kg -- 1 kilojoule par kilogramme= 103J/kg -- 1 mégajoule par kilo= 106J/kg -- 1 gigajoule par tonne=106J/kg --
1 Joule par m3(= 1/d J/kg avec d= densité relative du gaz par rapport à l’air)
Formulation q’p = Eq / m
où Eq(J)= énergie calorifique dégagée dans une combustion,aux conditions normales
m(kg)= masse d’un combustible dégageant Eq
-Il est dénommé "pouvoir calorifique supérieur" ou "spécifique", quand il concerne la totalité de l’énergie produite
Pouvoir calorifique inférieur (ou utile) on décompte (déduit) l’énergie consommée par la vaporisation de l’eau incluse dans le combustible de base. Donc il reste un ‘’pouvoir calorifique inférieur (P.C.I.)’’ Valeurs en J/kg >>>
Bois(1,3.107)—Charbon(3.107)--Tourbe & lignite apprétées(1,5 à 1,7.107)--
Alcool, méthanol(2,2 à 2,7.107)--Carburants auto(4,1 à 4,3.107)--Propane(3,3.108)--
Gaz naturels(1,6.108)
Si l’on désire exprimer les valeurs ci-dessus en thermies par tonne, il faut multiplier ces valeurs par 2,4.10-4
LE POUVOIR CALORIFIQUE VOLUMIQUE pq, est l’énergie calorifique fournie par la combustion d’un certain volume d’un combustible (c’est une énergie volumique)
Equation aux dimensions structurelles : L-1.M.T-2
Symbole pq Unité S.I.+ : Joule par mètre cube (J/m3) Unités d’usage =
...le kilojoule par litre (= 106 J/m3)
...la thermie par mètre cube (= 4,185.106 J/m3)
...le kilowatt-heure par m3 (= 3,6.106 J/m3)
Formulation pq = Eq / V et pq = q’p.ρ’
où pq(J/m3)= pouvoir calorifique volumique d’un gaz (aux conditions normales)
Eq (J)= énergie thermique suite à combustion d’un volume de gaz V(m3)
ρ’(kg/m3)= masse volumique du corps
q’p(J/kg)= pouvoir calorifique massique du corps
Valeurs pratiques moyennes du pouvoir calorifique volumique pq (en J/m3) :
Bois(8.109 , soit 5.109 par stère et 12.109 en granulés)--Carburants auto(3,7.1010)--Alcool(2,2.1010)--Hydrogène(1,1.107)--Gaz(2 à 4,3.107)--Propane(9,3.107)-- Butane(1,2.108)
Relation entre les 2 pouvoirs (massique et volumique)
Pour un gaz,1 Joule par m3 (unité S.I.+ de pouvoir calorifique volumique) vaut = 1 J/kg (l'unité de pouvoir calorifique massique), divisée par la densité relative du gaz par rapport à l’air