Chemische Energie

Wilhelm Ostwald (links) hat
in einem 1893
gedruckten Lehrbuch
"Chemische Energie"
die Formen der Energie
in fünf Gruppen eingeteilt:

Mechanische Energie,
Wärme,
Elektrische
und magnetische Energie,
Chemische
und innere Energie,
strahlende Energie.

Er hat damit die chemische Energie definiert und in den Zusammenhang mit anderen Energieformen gestellt.

Als chemische Energie oder Reaktionswärme bezeichnet man die durch chemische Reaktionen (bzw. Verbrennung) bei der Neuanordnung der Reaktionspartner freisetzbare Energie. Findet die Reaktion unter konstantem Druck statt, entspricht das dem Enthalpieumsatz (Verbrennungsenthalpie, Verbrennungswärme).

Zur Messung des Brennwerts wird ein Stoff unter Sauerstoffüberschuss verbrannt. Das Wort Verbrennung (engl. combustion, Index c) bezeichnet eine vollständige Oxidation einer Substanz. Es gib den auf den Normzustand von 0 °C bezogenen Brennwert Hs und die fast identische aber auf 25 °C bezogene Standardverbrennungsenthalpie ΔcH°. Sie beziehen sich auf die beiden Verbrennungsprodukte gasförmiges Kohlendioxid und in den flüssigen Zustand überführtes Wasser. Der Brennwert Hs (von lat. superior) wurde früher auch als oberer Heizwert Ho bezeichnet.
Im Gegensatz dazu bezieht sich der wahre Heizwert Hi (von lat. inferior), der früher auch als unterer Heizwert Hu bezeichnet wurde, auf eine Verbrennung, bei der nur gasförmige Verbrennungsprodukte entstehen, also das Wasser nicht kondensiert ist.

Zur Berechnung des Heizwerts wird deshalb vom Brennwert die Verdampfungsenthalpie des bei der Verbrennung entstandenen Wassers abgezogen. Die Heizwerte technischer Brennstoffe liegen damit etwa 10 % (für Graphit 0 % und für Torf 35 %) unter ihren Brennwerten. Moderne Heizkessel ermöglichen eine Kondensation von Abgasen, um diesen Verlust weitestgehend zu vermeiden.

Misst man den Brennwert in in der Einheit MJ pro kg, erhält man die Zahlenwerte 142 für Wasserstoff, 30 für Steinkohle, 40 für Biodiesel, 19 für Holzpellets und 17 für trockenes Getreidestroh.

 


Letzte Änderung: 01.07.2017