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Fundamentos de la Combustión

Mapa conceptual

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La combustión es una reacción química clave para la generación de energía. Involucra combustibles como hidrocarburos y un oxidante, liberando calor y luz. La eficiencia de la combustión depende de la proporción de aire y combustible, y se mide a través del análisis de humos. El poder calorífico del combustible es fundamental para el diseño de sistemas eficientes, y el rendimiento se optimiza reduciendo las pérdidas de calor sensible y los inquemados.

Fundamentos de la Combustión

La combustión es una reacción química exotérmica que ocurre entre un combustible y un oxidante, típicamente el oxígeno del aire, resultando en la liberación de energía en forma de calor y luz, acompañada de la formación de productos de combustión como gases y cenizas. Esta reacción se inicia al alcanzar la energía de activación necesaria, que varía según el combustible. Los hidrocarburos, como el petróleo y el gas natural, son los combustibles más utilizados, y su combustión completa produce dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Sin embargo, una combustión incompleta puede generar monóxido de carbono (CO) y otros hidrocarburos no quemados. La presencia de impurezas en el combustible, como nitrógeno (N) y azufre (S), puede resultar en la emisión de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2), respectivamente, los cuales contribuyen a problemas ambientales como la lluvia ácida y la contaminación del aire.
Llama de fuego con tonalidades azul claro en la base, naranja intenso en el centro y puntas amarillo rojizas, emergiendo de un quemador de gas metálico sobre fondo oscuro.

Tipos de Combustión y Condiciones para su Efectividad

La combustión se clasifica en función de la velocidad de propagación de la llama en: estacionaria, cuando la velocidad de la llama es constante; detonante, caracterizada por una velocidad supersónica; y deflagrante o explosiva, con una velocidad sub-sónica. Además, se distingue entre combustión estequiométrica o neutra, con la proporción ideal de aire y combustible; combustión incompleta o con defecto de aire, que resulta en la formación de inquemados; y combustión con exceso de aire, que puede reducir la formación de inquemados pero también disminuir la eficiencia térmica si el exceso de aire es excesivo. Para lograr una combustión efectiva, se debe ajustar la cantidad de aire suministrado, manteniendo un equilibrio que minimice la formación de inquemados y maximice la eficiencia energética.

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00

Energía de activación en la combustión

Cantidad mínima de energía necesaria para iniciar la reacción de combustión; varía según el combustible.

01

Productos de una combustión incompleta

Genera monóxido de carbono (CO) y otros hidrocarburos no quemados, potencialmente peligrosos.

02

Impacto ambiental de impurezas en combustibles

Emisión de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2) que contribuyen a la lluvia ácida y contaminación del aire.

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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