
【化】 enthalpy of combustion
blaze; burn; burnable; burning; burnt; combustion; flame; inflammation
【化】 burning; combustion
【醫】 combustion
enthalpy
【化】 enthalpy; heat content; heat function
燃燒焓(Enthalpy of Combustion)是熱力學中描述物質完全氧化釋放能量的核心參數,其定義為:在标準壓力(100 kPa)及指定溫度下,1摩爾純物質與氧氣發生完全燃燒反應時釋放的焓變,通常用符號$Delta H_c^circ$表示。該概念在能源計算、燃料效率評估及環境工程領域具有廣泛應用。
從微觀層面分析,燃燒焓的數值與化學鍵的斷裂和形成直接相關。反應過程中,反應物(如碳氫化合物)的化學鍵斷裂需吸收能量,而生成物(如CO₂和H₂O)的化學鍵形成則釋放能量。兩者的能量差即為燃燒焓,其負值表明反應為放熱過程。例如,甲烷的标準燃燒焓為$-890 text{kJ/mol}$,對應反應式: $$ CH_4(g) + 2O_2(g) rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l) $$ (來源:國際純粹與應用化學聯合會IUPAC定義)
燃燒焓的測定需嚴格遵循标準條件,包括:
燃燒焓(Enthalpy of Combustion)是熱力學中的一個重要概念,指在标準狀态(25°C,1 atm)下,1摩爾物質完全燃燒生成指定穩定産物時釋放或吸收的熱量。其符號為ΔcH°,單位為kJ/mol或kJ/g。以下是詳細解釋:
完全燃燒
物質與氧氣反應,徹底轉化為最穩定的氧化物。例如:
标準狀态
反應物和産物均處于标準條件(25°C,1 atm),且物質為純淨态。
放熱反應
燃燒焓通常為負值(ΔcH° < 0),因為燃燒會釋放熱量(系統向環境放熱)。
對于一般燃燒反應:
$$
text{物質} + O_2 rightarrow text{産物}
$$
燃燒焓可表示為:
$$
Delta_c H^circ = sum Delta_f H^circ (text{産物}) - sum Delta_f H^circ (text{反應物})
$$
其中,ΔfH°為各物質的标準生成焓。
燃料熱值評估
燃燒焓的絕對值越大,燃料釋放的熱量越高。例如:
反應熱計算
通過燃燒焓數據可推算其他反應的焓變(如通過赫斯定律)。
能量轉換效率分析
用于評估能源利用的合理性,例如内燃機、發電系統的效率。
甲烷燃燒反應:
$$
CH_4(g) + 2O_2(g) rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(l) quad Delta_c H^circ = -890 text{kJ/mol}
$$
此值表明,1摩爾甲烷完全燃燒釋放890 kJ熱量。
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