Poder Calorífico
Produzido por Philip Canabarro BlockerTeoria
Fala aí! Hoje vamos aprender um pouquinho sobre poder calorífico.
Com os conceitos que veremos aqui, vamos entender por que um Fiat Uno usa etanol como combustível enquanto a NASA usa gás hidrogênio em seus foguetes. Ou por que cem gramas de batata frita 🍟 te engordam mais do que cem gramas de alface 🥬 . Tá preparado pra isso?
O que é Poder Calorífico?
O poder calorífico é a quantidade de energia que certa substância armazena.
Qual unidade a gente usa para energia? Joule ou calorias. E para quantidade de matéria? Quilogramas ou mol.
Por isso, o poder calorífico vai ser medido em algo do tipo kJ/kg ou kJ/kmol 🙂
Quanto mais energia armazenada um combustível possui, mais calor ele é capaz de liberar em sua combustão.
Dá só uma olhada na seguinte tabela com o poder calorífico de alguns dos combustíveis mais comuns:

Olhando para esses valores, dá pra entender por que a NASA não abastece seus foguetes com etanol, né? A mesma massa de hidrogênio fornece cerca de 522% mais energia!
O mesmo conceito se aplica para alimentos, só que numa escala bem menor haha. Enquanto cem gramas da nossa tão amada batata frita fornece mais ou menos 310 calorias (cerca de 13 kJ/kg), cem gramas de alface fornecem míseras 15 calorias (mais ou menos 0,6 kJ/kg)!
Agora vamos ver como faz pra chegarmos nesses valores aí.
Como calcular o Poder Calorífico?
Para calcular o poder calorífico, fazemos o somatório da entalpia dos produtos de combustão vezes a vazão molar desses produtos, menos o somatório da entalpia dos reagentes vezes a vazão molar dos reagentes.
Se liga nessa fórmula do poder calorífico, pra ficar mais claro:
E o que são esse tanto de símbolo esquisito?
é o poder calorífico do combustível em base molar. A unidade no S.I. é o kJ/kmol. é a entalpia específica em base molar dos produtos que saem da câmara de combustão. A unidade é kJ/kmol. é a vazão molar dos produtos que saem da câmara de combustão. A unidade é kmol/s. é a entalpia específica em base molar dos reagentes que entram na câmara de combustão. A unidade é kJ/kmol. é a vazão molar dos reagentes que entram na câmara de combustão. A unidade é kmol/s.
E se quisermos o poder calorífico em base mássica, como foi mostrado naquela tabela lá em cima?
Podemos fazer essa conversão a partir do poder calorífico em base molar. Olha só:
é o poder calorífico do combustível em base mássica. Sua unidade no S.I. é kJ/kg. é a massa molar do combustível, medida no S.I. em kg/kmol.
Poder Calorífico Inferior (PCI) e Poder Calorífico Superior (PCS)
Quando analisamos combustíveis que têm hidrogênio em sua composição, temos que considerar a formação do vapor de água na combustão, pois isso vai levar a um gasto adicional de energia.
👉 Quando considerarmos a entalpia de formação do vapor d’água, vamos nos referir ao poder calorífico inferior.
👉 Quando considerarmos a entalpia de formação da água líquida, vamos nos referir ao poder calorífico superior.
Tranquilo? Sempre fique atento ao que o enunciado tá pedindo pra não acabar usando o valor errado! Bora ver como fica tudo isso em alguns exercícios 😉