Poder calorífico
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El poder calorífico es la cantidad de energía que la unidad de masa de materia puede desprender al producirse una reacción química de oxidación (quedan excluidas las reacciones nucleares, no químicas, de fisión o fusión nuclear, ya que para ello se usa la fórmula E=mc²).
El poder calorífico expresa la energía máxima que puede liberar la reacción química total entre un combustible y el comburente y es igual a la energía que mantenía unidos los átomos en las moléculas de combustible, menos la energía utilizada en la formación de nuevas moléculas en las materias (generalmente gases) formadas en la combustión. La magnitud del poder calorífico puede variar según como se mida. Según la forma de medir se utiliza la expresión Poder calorífico superior (abreviadamente, PCS) y Poder calorífico inferior (abreviadamente, PCI).
La mayoría de los combustibles usuales son hidrocarburos, compuestos de carbono e hidrógeno, que al arder se combinan con el oxígeno formando dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O) respectivamente. Cuando se investigó científicamente el proceso de la combustión, se consideró que para el buen funcionamiento de las calderas donde se producía, era necesario que los gases quemados salieran por el conducto de humos a una cierta temperatura mínima para producir el escape sin problemas. Esta temperatura está por encima de los 100 ºC, por lo que el agua producida no se condensa, y se pierde el calor de cambio de estado, que en el agua se estima en 2261 kilojulios (540 kilocalorías) por kilogramo de agua, por lo que hubo necesidad de definir el poder calorífico inferior, para que las calderas tuvieran, aparentemente, unos rendimientos más alentadores.
Por ello se usó la denominación Poder Calorífico Inferior para el calor producido sin aprovechar la energía de la condensación del agua, y Poder Calorífico Superior a la energía una vez aprovechado el calor de la condensación.
Normalmente la mayoría de las calderas y los motores expulsan el agua en forma de vapor. Sin embargo, actualmente existen calderas de condensación que aprovechan este calor de condensación, con rendimientos mucho más altos que las tradicionales, superiores al 100% del PCI, pero, por supuesto, siempre inferiores al 100% del PCS. Sin embargo deben producir el agua caliente a unos 70 ºC, lo que limita sus usos y además, solamente pueden usarse con combustibles totalmente libres de azufre (como el gas natural), para evitar condensaciones ácidas; por falta de temperatura suficiente y, por lo tanto, por falta de tiro térmico, la evacuación de los gases debe hacerse por medio de un ventilador.
