ES/31 Mesura i cost de la calor.
Durant el concepte mecànic de calor, aquesta es mesurava amb una unitat coneguda per:
Caloria: Quantitat de calor necessària per augmentar 1°C la temperatura d’1 gram d’aigua. (c.g.s.)
Kilocaloria: Quantitat de calor necessària per augmentar 1°C la temperatura d’1 Kg d’aigua. (M.K.S.)
En perdre l’energia anterior concepte mecànic i passar a ser considerada electromagnètica, la calor es comença a mesurar en Juls:
1 Nm = 1 Jul 1 Jul = o.239 cal. 1 cal. = 4.19 Juls
amb unitats que pertanyen al Sistema Internacional de mesures: S.I.
Com que són quantitats poc còmodes en càlcul industrial, es passen a:
1000 cal. = 1 Kcal. 1 KWh = 3 600 000 J = 860 Kcal.
En tot treball, una part de l’energia utilitzada es transforma en calor. La forma de treball més utilitzada per produir calor és el treball químic. Tant l’hidrogen com el carbó es poden combinar amb l’oxigen. La quantitat de calor produïda en la reacció segueix unes lleis ben determinades en la química analítica.
La combinació d’hidrocarburs amb oxigen és exotèrmica (produeix calor); és el que anomenem foc. Les matèries o sistemes més utilitzats per produir calor són:
Vegetals: Llenya: 3 000 Kcal./Kg. 16 ptes/Kg
Minerals: Carbó: 8 000 Kcal./Kg. 11 ptes/Kg
Gasos: Butà: 11 000 Kcal./ Kg. 87 ptes/Kg
Petrolis: Fuel: 10 000 Kcal/Kg. 50 ptes/Kg
Elèctrica: Xarxa: 860 Kcal./Kg. 17 ptes/KWh.
La calor útil depèn del rendiment del mètode utilitzat en la combustió. Aproximadament .30 (llenya); .65 (fòssils); .90 (elèctric):
Llenya: 3000 x .30 = 900 Kcal/Kg
Carbó: 8000 x .65 = 5200 Kcal/Kg
Butà: 11000 x .65 = 7150 Kcal/Kg
Fuel: 10000 x .65 = 6500 Kcal/Kg
Xarxa elec. 860 x .90 = 774 Kcal/ KWh
Si considerem el rendiment per cost (preus no industrials):
Llenya: 900 Kcal / 16 ptes = 56 Kcal/pta.
Carbó: 5200 Kcal/ 11 ptes = 472 Kcal/pta.
Butà: 7150 Kcal/ 87 ptes = 82 Kcal/ pta.
Fuel: 6500 Kcal/ 50 ptes = 130 Kcal/ pta.
Xarxa elec. 774 Kcal/ 17 ptes = 46 Kcal/pta.
Aquest càlcul explica la importància dels materials fòssils (carbó, petroli, gas) en la producció mundial d’energia per mitjà de la calor i la seva influència en el nivell i qualitat de vida.