Раздел F.3

F.3 Влияние скрытой теплоты (энтальпийный эффект)

Вторичное влияние присутствия паров воды в пробе газа в разделе F.2 не рассматривается. Скрытая теплота испарения воды, образующейся при сгорании углеводородов, является значимым фактором при определении значения теплоты сгорания этих углеводородов и, следовательно, состояние воды точно соответствует определениям, приведенным в 2.1 и 2.2.

В случае высшей теплоты сгорания (2.1) необходимо, чтобы вся вода, образовавшаяся в реакции сгорания, конденсировалась в жидкое состояние при стандартной температуре сгорания . Это требование может быть не реализуемым на практике, но оно действительно обеспечивает теоретическую основу вычисления значения высшей теплоты сгорания сухого природного газа. Однако присутствие паров воды в объеме газа до сгорания представляет проблему, как рассматривать состояние воды после сгорания:

a) можно предположить, хотя это не реализуется на практике, что эта вода после сгорания остается в газообразном состоянии, и, таким образом, не оказывает влияния на теплоту сгорания; или

b) можно предположить, что эта вода конденсируется в жидкость при стандартной температуре сгорания и, тем самым повышает теплоту сгорания за счет выделившейся скрытой теплоты испарения воды.

Предполагается, что самая логически непротиворечивая трактовка значения высшей теплоты сгорания состоит в допущении того, что вся вода, как находящаяся в объеме газа до сгорания, так и образующаяся при сгорании, конденсируется в жидкость при стандартной температуре сгорания . Поэтому пары воды, содержащиеся в объеме газа, должны рассматриваться как компонент природного газа с конкретным значением молярной доли и имеющий значение теплоты сгорания, полученное из скрытой теплоты испарения воды; другими словами, в суммировании есть другой член для воды. Вот почему значения высшей теплоты сгорания для паров воды, приведенные в таблицах 3-5, не равны нулю. Такая трактовка приводит только к небольшому повышению значения теплоты сгорания; при допущении о насыщении парами воды это повышение не зависит от состава газа и зависит только от измеренной температуры газа. Повышение теплоты сгорания, рассчитанное на основе значений объемной доли компонентов, для насыщенного газа составит:

для измерений при 0°С - ;

для измерений при 15°С - ;

для измерений при 20°С - .

Для значения низшей теплоты сгорания весь водяной пар остается в газовой фазе и поэтому энтальпийный эффект такого рода не рассматривается.