Il calore di combustione è un termine che descrive la quantità di energia termica, o calore, generata quando una particolare sostanza viene bruciata completamente in un ambiente ricco di ossigeno. È espresso come rapporto di energia per unità di sostanza e può essere scritto in diversi modi. L’espressione standard è kilojoule (kJ) per mole (mol) della sostanza, ma può anche essere espressa in termini di energia rilasciata per dato volume o data massa del combustibile. A seconda della parte del mondo, questa espressione può essere scritta in diversi modi, come chilocalorie per grammo o unità termiche britanniche per libbra.
L’energia del calore è immagazzinata come energia potenziale in alcuni tipi di molecole. Negli idrocarburi, la loro combustione rilascia questa energia immagazzinata sotto forma di calore e luce. La quantità di energia termica rilasciata è il calore di combustione e non include l’energia rilasciata sotto forma di luce. Questo termine può descrivere la quantità di questa energia rilasciata dalla combustione di qualsiasi materiale, ma si presume generalmente che si applichi agli idrocarburi, in particolare quelli usati come combustibili.
Un termine usato per descrivere la quantità totale di energia in un sistema chiuso, entalpia, è talvolta usato come parte della definizione di calore di combustione. La frase è talvolta indicata come un cambiamento negativo nell’entalpia totale di un sistema. Ciò significa che il sistema ha perso energia attraverso il rilascio di calore dovuto alla combustione di alcuni componenti del sistema. Mentre un tale cambiamento di entalpia è indicato come un valore negativo, la misurazione è sempre data come un valore positivo.
Quando si parla di combustibili, i valori del calore di combustione sono spesso usati come un modo per confrontare l’energia termica relativa contenuta nei diversi combustibili. Carburanti diversi avranno cifre distinte, che non cambieranno per nessun campione puro dello stesso carburante ma varieranno da un carburante all’altro. Ad esempio, l’ottano idrocarburico contiene 5,460 kJ/mol mentre il metano contiene solo 890 kJ/mol. Generalmente, più una molecola di idrocarburo è complessa e più grande, maggiore è la cifra.
Un dispositivo chiamato calorimetro viene utilizzato per testare un materiale per determinarne il calore di combustione. Esistono diversi tipi di calorimetri, ma funzionano tutti secondo lo stesso principio. Un campione viene bruciato in un ambiente chiuso e controllato e viene misurata la quantità di calore rilasciata dalla combustione del campione. Mettendo in relazione la quantità di calore rilasciato alla dimensione del campione, si ottiene una cifra. Tuttavia, non solo i combustibili vengono testati in questo modo, e molte altre sostanze vengono testate da chimici, ricercatori e studenti.