燃焼熱計算機

燃料の種類と量から、発生する熱エネルギーを計算します。

kJ/mol
※発熱反応なので通常は負の値です(計算結果は放出エネルギーとして正の値で表示します)。
g/mol

計算結果

燃焼熱(Heat of Combustion)とは?

燃焼熱とは、物質1モル(mol)が酸素と反応して「完全燃焼」したときに放出される熱エネルギーのことです。 化学反応におけるエンタルピー変化(ΔH)の一種であり、燃焼反応は熱を出す(発熱反応)ため、ΔHは負の値になります。 しかし、一般的に「燃焼熱は〜kJである」と言う場合は、放出される熱の大きさ(絶対値)を指すことが多いため、正の値で表現されます。

主な燃料の燃焼熱一覧

燃料 化学式 燃焼熱 (kJ/mol) エネルギー密度 (kJ/g)
水素 H₂ 286 141.8 (非常に高い)
メタン CH₄ 891 55.5
プロパン C₃H₈ 2220 50.4
ガソリン (オクタン) C₈H₁₈ 5470 47.9
エタノール C₂H₅OH 1367 29.7
炭素 (黒鉛) C 394 32.8

高位発熱量 (HHV) と 低位発熱量 (LHV)

燃焼熱の計算において、特に水素を含む燃料の場合、燃焼後にできる「水(H₂O)」が液体か気体(水蒸気)かによって、得られる熱量が異なります。 気体の水(水蒸気)が液体の水に凝縮する際、さらに「潜熱(凝縮熱)」を放出するからです。

  • 高位発熱量 (HHV: Higher Heating Value): 生成された水がすべて「液体」になると仮定した時の総熱量。総発熱量とも呼ばれます。理科の燃焼熱(例:H₂ + 1/2O₂ = H₂O(液) + 286kJ)は通常こちらを指します。
  • 低位発熱量 (LHV: Lower Heating Value): 生成された水がすべて「気体(水蒸気)」のままであるとした時の熱量。真発熱量とも呼ばれます。実際のエンジンやボイラーでは、水蒸気は煙突から逃げてしまうため、実用的なエネルギー効率を考える際はLHVが使われることが多いです。

※この計算機では、一般的な化学データブックに基づく「標準燃焼エンタルピー(生成物は水の場合は液体)」のデータを使用しています(HHV相当)。

計算式

熱量 $Q$ [kJ] は以下の式で求められます。
1. 質量 $m$ [g] が与えられた場合:
$$ Q = \frac{m}{M} \times |\Delta H_c| $$ ここで、$M$ はモル質量 [g/mol]、$|\Delta H_c|$ は燃焼熱 [kJ/mol] です。

2. 物質量 $n$ [mol] が与えられた場合:
$$ Q = n \times |\Delta H_c| $$