Chemische Energie

Wilhelm Ostwald (links) hat in
seinem 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. Der auf den Normzustand von 0 °C bezogene Brennwert H_s und die fast identische (aber auf 25 °C bezogene) Standardverbrennungsenthalpie Δ_VH⁰ basieren auf den Verbrennungsprodukten gasförmiges Kohlendioxid und Wasser, das bei diesen Temperaturen als Kondensat vorliegt. Der Brennwert H_s (von lat. superior) wird veraltet als oberer Heizwert H_o bezeichnet.
Im Gegensatz dazu bezieht sich der wahre Heizwert  H_i (von lat. inferior), veraltet als unterer Heizwert H_u bezeichnet,
auf eine Verbrennung, bei der nur gasförmige Verbrennungsprodukte entstehen, also das Wasser nicht kondensiert.
 

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

Misst man den Brennwert in MJ pro kg, erhält man ca. 30 für Steinkohle, ca. 40 für Biodiesel und ca. 19 für trockenes Holz.

 

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