Wartość opałowa określa ilość ciepła wydzielanego podczas całkowitego spalenia jednostki paliwa, najczęściej podawaną w MJ/m³ dla paliw gazowych. W zadaniach egzaminacyjnych często trzeba obliczyć ilość ciepła wydzielonego ze spalania mieszaniny gazów o znanym składzie objętościowym.
Zasada obliczeń
Jeżeli mieszanina składa się z kilku gazów palnych, jej średnią wartość opałową oblicza się jako średnią ważoną:
Wu mieszaniny = udział1 · Wu1 + udział2 · Wu2 + ...
gdzie:
- Wu – wartość opałowa, np. MJ/m³,
- udział – ułamek objętościowy składnika, np. 60% = 0,60,
- wartości opałowe składników muszą być podane w tych samych jednostkach.
Następnie ilość wydzielonego ciepła oblicza się ze wzoru:
Q = V · Wu mieszaniny
gdzie:
- Q – ilość ciepła, MJ,
- V – objętość spalonej mieszaniny, m³.
Przykład
Mieszanina zawiera:
- 60% etylenu o wartości opałowej 60 MJ/m³,
- 40% metanu o wartości opałowej 40 MJ/m³.
Średnia wartość opałowa mieszaniny:
Wu = 0,60 · 60 + 0,40 · 40 = 36 + 16 = 52 MJ/m³
Dla 25 m³ mieszaniny:
Q = 25 · 52 = 1300 MJ
Ważne na egzaminie
Najczęstszy błąd to podstawienie procentów jako liczb 60 i 40 zamiast ułamków 0,60 i 0,40. Przy założeniu 100% wydajności procesu nie uwzględnia się strat ciepła ani niepełnego spalania.