El calor de combustión es un término que describe la cantidad de energía térmica, o calor, que se genera cuando una sustancia en particular se quema completamente en un ambiente rico en oxígeno. Se expresa como una proporción de energía por unidad de sustancia y se puede escribir de varias formas. La expresión estándar es kilojulios (kJ) por mol (mol) de la sustancia, pero también puede expresarse en términos de energía liberada por volumen o masa dada de combustible. Dependiendo de la parte del mundo, esta expresión puede escribirse de varias formas, como kilocalorías por gramo o unidades térmicas británicas por libra.
La energía del calor se almacena como energía potencial en ciertos tipos de moléculas. En los hidrocarburos, quemarlos libera esta energía almacenada en forma de calor y luz. La cantidad de energía térmica liberada es el calor de combustión y no incluye la energía liberada como luz. Este término puede describir la cantidad de esta energía liberada por la quema de cualquier material, pero generalmente se asume que se aplica a los hidrocarburos, particularmente a los que se usan como combustibles.
Un término utilizado para describir la cantidad total de energía en un sistema cerrado, la entalpía, a veces se utiliza como parte de la definición de calor de combustión. A veces se hace referencia a la frase como un cambio negativo en la entalpía total de un sistema. Esto significa que el sistema perdió energía a través de la liberación de calor debido a la combustión de algún componente del sistema. Si bien se dice que tal cambio de entalpía tiene un valor negativo, la medición siempre se da como un valor positivo.
Cuando se habla de combustibles, las calificaciones de calor de combustión se utilizan a menudo como una forma de comparar la energía térmica relativa contenida en diferentes combustibles. Los diferentes combustibles tendrán cifras distintas, que no cambiarán para ninguna muestra pura del mismo combustible, pero variarán de un combustible a otro. Por ejemplo, el octano de hidrocarburos contiene 5,460 kJ / mol, mientras que el metano contiene solo 890 kJ / mol. Generalmente, cuanto más compleja y grande es una molécula de hidrocarburo, mayor es la cifra.
Se usa un dispositivo llamado calorímetro para probar un material y determinar su calor de combustión. Hay varios tipos de calorímetros, pero todos funcionan según el mismo principio. Una muestra se quema en un ambiente cerrado y controlado y se mide la cantidad de calor liberado por la combustión de la muestra. Al relacionar la cantidad de calor liberado con el tamaño de la muestra, se obtiene una cifra. Sin embargo, no solo los combustibles se prueban de esta manera, sino que muchas otras sustancias son probadas por químicos, investigadores y estudiantes.