दहन ऊष्मा
किसी तत्त्व या यौगिक की १ ग्राम-अणु मात्रा को ऑक्सीजन में स्थिर आयतन पर पूर्णतया जलाने से जितनी उष्मा निकलती है, उसे उस तत्व या यौगिक की दहन-उष्मा (Heat of combustion) कहते हैं। दहन ऊष्मा का मान निम्नलिखित इकाइयों में व्यक्त किया जा सकता है-
- ईंधन के प्रति मोल से उत्पन्न ऊर्जा (kJ/mol)
- ईंधन के ईकाई द्रव्यमान से उत्पन्न ऊर्जा
- ईंधन के ईकाई आयतन से उत्पन्न ऊर्जा
दहन ऊष्मा को बॉम्ब कैलरीमापी की सहायता से मापा जाता है।
उदाहरण: उदाहरण के लिए निम्नलिखित समीकरण से स्पष्ट है कि मिथेन की दहन-उष्मा २,१२,८०० कैलरी है :
- CH2 + 2 O2 = CO2 + 2H2 O + २,१२,८०० कैलोरी
कार्बन को ऑक्सीजन में जलाने पर दो यौगिकों का बनना संभव है-
- C + O2 = CO2 + ४९,९०० कैलोरी
- C + O2 = CO + २६,००० कैलोरी
यह बात ध्यान देने योग्य है कि कार्बन की दहन-उष्मा ९४,३०० कैलोरी है, २६,००० कैलोरी नहीं, क्योंकि प्रथम क्रिया में ही कार्बन पूर्णतया जलता या आक्सीकृत होता है। दूसरी क्रिया में कार्बन, कार्बन मोनोक्साइड में परिवर्तित हो गया है, परंतु अभी उसका दहन पूर्ण नहीं हुआ क्योंकि कार्बन मोनोक्साइड का और दहन करके उसे कार्बन डाइऑक्साइड में आक्सीकृत किया जा सकता है।
कैलोरीजनन मान
किसी पदार्थ के ईकाई द्रव्यमान के दहन पर जो ऊष्मा निकलती है उसे उसका कैलोरीजनन मान (heating value या energy value या calorific value) कहते हैं। किसी पदार्थ का कैलोरीजनन मान उसका वैशिष्ट्य है। इसके मात्रक हैं- kJ/kg, kJ/mol, kcal/kg, Btu/lb आदि। इन मात्रकों में आपस में निम्नलिखित सम्बन्ध हैं-
- kcal/kg = MJ/kg * 238.846
- Btu/lb = MJ/kg * 429.923
- Btu/lb = kcals * 1.8
कैलोरीजन मान दो प्रकार का होता है-
- उच्चतर दहन ऊष्मा
- निम्नतर दहन ऊष्मा
दहन ऊष्मा की सारणियाँ
ईंधन | HHV MJ/kg | HHV BTU/lb | HHV kJ/mol | LHV MJ/kg |
---|---|---|---|---|
Hydrogen | 141.80 | 61,000 | 286 | 119.96 |
Methane | 55.50 | 23,900 | 889 | 50.00 |
Ethane | 51.90 | 22,400 | 1,560 | 47.80 |
Propane | 50.35 | 21,700 | 2,220 | 46.35 |
Butane | 49.50 | 20,900 | 2,877 | 45.75 |
Pentane | 45.35 | |||
Gasoline | 47.30 | 20,400 | 44.4 | |
Paraffin wax | 46.00 | 19,900 | 41.50 | |
Kerosene | 46.20 | 19,862 | 43.00 | |
Diesel | 44.80 | 19,300 | 43.4 | |
Coal (Anthracite) | 32.50 | 14,000 | ||
Coal (Lignite) | 15.00 | 8,000 | ||
Wood (MAF) | 21.7 | 8,700 | ||
Peat (damp) | 6.00 | 2,500 | ||
Peat (dry) | 15.00 | 6,500 |
ईंधन | HHV MJ/kg | BTU/lb | kJ/mol |
---|---|---|---|
मेथेनॉल | 22.7 | 9,800 | 726.0 |
एथेनॉल | 29.7 | 12,800 | 1,300.0 |
1-Propanol | 33.6 | 14,500 | 2,020.0 |
Acetylene | 49.9 | 21,500 | 1,300.0 |
Benzene | 41.8 | 18,000 | 3,270.0 |
Ammonia | 22.5 | 9,690 | 382.0 |
Hydrazine | 19.4 | 8,370 | 622.0 |
Hexamine | 30.0 | 12,900 | 4,200.0 |
Carbon | 32.8 | 14,100 | 393.5 |
ईंधन | kJ/g | kcal/g | BTU/lb |
---|---|---|---|
Hydrogen | 141.9 | 33.9 | 61,000 |
Gasoline | 47.0 | 11.3 | 20,000 |
Diesel | 45.0 | 10.7 | 19,300 |
Ethanol | 29.7 | 7.1 | 12,000 |
Propane | 49.9 | 11.9 | 21,000 |
Butane | 49.2 | 11.8 | 21,200 |
Wood | 15.0 | 3.6 | 6,000 |
Coal (Lignite) | 15.0 | 4.4 | 8,000 |
Coal (Anthracite)साँचा:cn | 36 | 7.8 | 14,000 |
Natural Gas | 54.0 | 13.0 | 23,000 |
कुछ कार्बनिक यौगिकों की निम्नतर दहन ऊष्मा (25 °C पर)
ईंधन | MJ/kg | MJ/L | BTU/lb | kJ/mol |
---|---|---|---|---|
Alkanes | ||||
मिथेन | 50.009 | — | 21,504 | 802.34 |
इथेन | 47.794 | — | 20,551 | 1,437.2 |
प्रोपेन | 46.357 | — | 19,934 | 2,044.2 |
ब्यूटेन | 45.752 | — | 19,673 | 2,659.3 |
पेंटेन | 45.357 | 28.39 | 21,706 | 3,272.6 |
केग्जेन | 44.752 | 29.30 | 19,504 | 3,856.7 |
हेप्टेन | 44.566 | 30.48 | 19,163 | 4,465.8 |
ऑक्टेन | 44.427 | — | 19,104 | 5,074.9 |
नोनेन | 44.311 | 31.82 | 19,054 | 5,683.3 |
डेकेन | 44.240 | 33.29 | 19,023 | 6,294.5 |
Undecane | 44.194 | 32.70 | 19,003 | 6,908.0 |
Dodecane | 44.147 | 33.11 | 18,983 | 7,519.6 |
Isoparaffins | ||||
Isobutane | 45.613 | — | 19,614 | 2,651.0 |
Isopentane | 45.241 | 27.87 | 19,454 | 3,264.1 |
2-Methylpentane | 44.682 | 29.18 | 19,213 | 6,850.7 |
2,3-Dimethylbutane | 44.659 | 29.56 | 19,203 | 3,848.7 |
2,3-Dimethylpentane | 44.496 | 30.92 | 19,133 | 4,458.5 |
2,2,4-Trimethylpentane | 44.310 | 30.49 | 19,053 | 5,061.5 |
Naphthenes | ||||
Cyclopentane | 44.636 | 33.52 | 19,193 | 3,129.0 |
Methylcyclopentane | 44.636? | 33.43? | 19,193? | 3,756.6? |
Cyclohexane | 43.450 | 33.85 | 18,684 | 3,656.8 |
Methylcyclohexane | 43.380 | 33.40 | 18,653 | 4,259.5 |
Monoolefins | ||||
Ethylene | 47.195 | — | — | — |
Propylene | 45.799 | — | — | — |
1-Butene | 45.334 | — | — | — |
cis-2-Butene | 45.194 | — | — | — |
trans-2-Butene | 45.124 | — | — | — |
Isobutene | 45.055 | — | — | — |
1-Pentene | 45.031 | — | — | — |
2-Methyl-1-pentene | 44.799 | — | — | — |
1-Hexene | 44.426 | — | — | — |
Diolefins | ||||
1,3-Butadiene | 44.613 | — | — | — |
Isoprene | 44.078 | - | — | — |
Nitrous derivated | ||||
Nitromethane | 10.513 | — | — | — |
Nitropropane | 20.693 | — | — | — |
Acetylenes | ||||
Acetylene | 48.241 | — | — | — |
Methylacetylene | 46.194 | — | — | — |
1-Butyne | 45.590 | — | — | — |
1-Pentyne | 45.217 | — | — | — |
Aromatics | ||||
Benzene | 40.170 | — | — | — |
Toluene | 40.589 | — | — | — |
o-Xylene | 40.961 | — | — | — |
m-Xylene | 40.961 | — | — | — |
p-Xylene | 40.798 | — | — | — |
Ethylbenzene | 40.938 | — | — | — |
1,2,4-Trimethylbenzene | 40.984 | — | — | — |
Propylbenzene | 41.193 | — | — | — |
Cumene | 41.217 | — | — | — |
Alcohols | ||||
Methanol | 19.930 | 15.78 | 8,570 | 638.55 |
Ethanol | 28.865 | 22.77 | 12,412 | 1,329.8 |
1-Propanol | 30.680 | 24.65 | 13,192 | 1,843.9 |
Isopropanol | 30.447 | 23.93 | 13,092 | 1,829.9 |
n-Butanol | 33.075 | 26.79 | 14,222 | 2,501.6 |
Isobutanol | 32.959 | 26.43 | 14,172 | 2,442.9 |
Tert-butanol | 32.587 | 25.45 | 14,012 | 2,415.3 |
n-Pentanol | 34.727 | 28.28 | 14,933 | 3,061.2 |
Isoamyl alcohol | 31.416? | 35.64? | 13,509? | 2,769.3? |
Ethers | ||||
Methoxymethane | 28.703 | — | 12,342 | 1,322.3 |
Ethoxyethane | 33.867 | 24.16 | 14,563 | 2,510.2 |
Propoxypropane | 36.355 | 26.76 | 15,633 | 3,568.0 |
Butoxybutane | 37.798 | 28.88 | 16,253 | 4,922.4 |
Aldehydes and ketones | ||||
Methanal | 17.259 | — | — | — |
Ethanal | 24.156 | — | — | — |
Propionaldehyde | 28.889 | — | — | — |
Butyraldehyde | 31.610 | — | — | — |
एसीटोन | 28.548 | 22.62 | — | — |
Other species | ||||
ग्रेफाइट | 32.808 | — | — | — |
हाइड्रोजन | 120.971 | — | 52,017 | 244 |
कार्बन मोनोआक्साइड | 10.112 | — | 4,348 | 283.24 |
अमोनिया | 18.646 | — | 8,018 | 317.56 |
गंधक (ठोस) | 9.163 | — | 3,940 | 293.82 |
ध्यान दें कि कार्बन, कार्बन मोनोआक्साइड तथा गंधक के दहन की उच्चतर और निम्नतर ऊष्माओं में कोई अन्तर नहीं होता क्योंकि इन यौगिकों के दहन से जल उत्पन्न नहीं होता।
सन्दर्भ
इन्हें भी देखें
- दहन
- मानक संभवन पूर्णोष्मा (Standard enthalpy of formation)