Der Energiebegriff - Die Zukunft Unserer Energieversorgung - page 19

an, also die Energien, die sich durch die Reaktionen von n A Atomen bzw. Molekülen mit
Sauerstoff maximal wandeln lassen. In technischen Prozessen ist es aber gebräuchlicher,
diesen Heizwert nicht auf die Menge der Reaktanden, sondern auf ihre Masse oder ihr Vo-
lumen zu beziehen. Dazu benötigen wir die entsprechenden Umrechnungsverfahren. Es
gilt:

• Für die Masse einer Menge n von Atomen m (Atom)= nA ⋅ − kg.
Dabeiist A die Massenzahl einesAtoms,diemandemperiodischenSystemderElemen-
te entnehmen kann. Für ein Molekül, das aus n i Atomen der Sorte i mit Massenzahl A i
aufgebaut ist, gilt entsprechend für die Masse einer Menge n dieser Moleküle

n i A i ⋅ − kg.

m (Molekül)= ∑ i n i m (Atom) i = n (2.20)

∑ i

Zum Beispiel findet man für n = molCH mit A H = und A C = eine molare Masse

m (CH )=⋅ − kg.

• Für das Volumen V = m / ρ m .
Dabei ist ρ m = n / V die Massendichte des Reaktanden, die man physikalischen Tabel-
len entnehmen kann. Man beachte, dass die Massendichte vom Aggregatzustand des
Reaktanden abhängt. Zum Beispiel besteht zwischen den Massendichten im flüssigen
und gasförmigen Aggregatzustand ein Unterschied von ca. 3 Größenordnungen

ρ m (f)≈ ρ m (g).

Das bedeutet, dass der Heizwert pro Volumen, der den Namen Heizwertdichte erhält,
bei festen und flüssigen Brennstoffen viel größer ist als bei gasförmigen. Dagegen ist der
Heizwert pro Masse, der den Namen spezifischer Heizwert erhält, unabhängig vom Ag-
gregatzustand des Brennstoffs. In der Tab. 2.5 ist dieser Sachverhalt erkennbar, wo alle
Reaktanden bis auf Kohlenstoff (C) und Oktan (C H ) im gasförmigen Aggregatzustand
vorliegen. Zum Beispiel erhöht sich die Heizwertdichte H V des Wasserstoffsvon MJ⋅m −
auf ,⋅ MJ⋅m − , wenn man den Wasserstoff bei T = K verflüssigt.

Zwischen dem spezifischen Heizwert H m und der Heizwertdichte H V besteht die
Beziehung H V = ρ m H m .