Potere calorifico = Energia?

Normativa Antincendio, Rilascio CPI, ecc.

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Davide1975
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Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » lun nov 12, 2018 08:49

Buongiorno, vorrei chiedere un vostro parere in merito ad un mio dubbio.

Sto calcolando il carico d'incendio presente all'interno di un magazzino di prodotti alimentari esistente. C'è molta varietà: pasta, farina, biscotti, snack, caramelle, the, caffé, etc. Ovviamente ci sono molteplici tabelle per verificare il potere calorifico di ognuno di questi prodotti ma, come sappiamo, sono valori medi.
Siccome si tratta di un magazzino esistente (senza CPI...) vorrei cercare di non superare un certo carico d'incendio con lo scopo di variare il meno possibile le misure antincendio attive e passive presenti. Per tale motivo vorrei avere il potere calorifico di ogni tipologia di alimento e addirittura per ogni marca/prodotto.
Ciò premesso, secondo voi, si può assumere che l'energia che ogni prodotto ha indicato sull'etichetta, di solito espresso in MJ/100 g, è uguale al potere calorifico? Io sarei orientato a dire che è la stessa cosa visto che su varie marche di pasta ho visto che l'energia varia dai 14 ai 15 MJ/Kg e la tabella dei poteri calorifici che di solito uso indica 15 MJ/Kg. Però poi ho del cacao a 17 MJ/Kg mentre sulle tabelle il cacao possiede 21 MJ/Kg, una bella differenza...
Insomma anche con pochi MJ/Kg per l'enorme quantità presente, potrei rimanere sotto certe soglie di carico d'incendio max.
Non essendo un chimico o altro non sono però sicuro al 100% della mia affermazione.
Grazie per l'attenzione :wink:

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da NoNickName » lun nov 12, 2018 10:26

Direi di no. L'energia fornita al metabolismo non è equivalente all'energia sprigionata dalla combustione, in quanto l'energia metabolica tiene conto del consumo energetico necessario al metabolismo stesso, e cioè l'energia necessaria per svolgere l'azione digestiva chimica e meccanica, in particolare una parte dell'energia viene utilizzata per produre adenosintrifosfato.
Chi si affida ad un professionista “legittimamente attende di ricevere una prestazione diligente, art. 1176 cc”. Non si può esigere che il cliente controlli il lavoro del professionista “quali che siano le sue competenze o qualifiche professionali”.

Ronin
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Ronin » lun nov 12, 2018 10:39

Non c'e un'equivalenza diretta perché il sistema digestivo umano ha un' efficienza inferiore ad 1 (mentre la combustione brucia l'intero potenziale).
Quando si lavora con i carichi di incendio è sempre bene avere chiaro lo scopo per cui lo si calcola.
Se lo si calcola per valutare l'adeguatezza delle strutture o degli impianti fissi è sempre necessario adottare coefficienti cautelativi, perché l'attività di oggi potrebbe cambiare rispetto a domani (metti che domani chiude il reparto pasta e raddoppia quello cacao...) e non è accettabile che limitate modifiche facciano decadere la valutazione.
Essere troppo precisi finisce per essere quindi controproducente

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da NoNickName » lun nov 12, 2018 10:42

Esatto, poi la pasta essendo uno zucchero complesso fornisce quasi tutta l'energia in apporto calorico, altri beni alimentari richiedono più energia per essere metabolizzati.
Chi si affida ad un professionista “legittimamente attende di ricevere una prestazione diligente, art. 1176 cc”. Non si può esigere che il cliente controlli il lavoro del professionista “quali che siano le sue competenze o qualifiche professionali”.

Davide1975
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » lun nov 12, 2018 14:57

Grazie per le vs. risposte.... dubbio chiarito...

Ronin, per quanto riguarda la variazione dei quantitativi, mi sono fatto dare la lista dei prodotti in magazzino relativo al periodo di max carico che di solito corrisponde al periodo natalizio. Poi appunto in tale periodo ci sono più prodotti al cioccolato e panettoni, mentre nei mesi estivi ci sono più caramelle, chewingum e cose del genere. Per il resto è tutto fisso, stesse cose durante tutto l'anno con la cautela di farmi dare già il quantitativo max.

Ora dovrò capire come considerare i prodotti in scatola con discreto contenuto di acqua come passata di pomodoro, legumi, mais, olive, marmellate, sicuramente combustibili, ma con quale potere calorifico?

Inoltre ho vino, e liquori e grappe con gradazione max 40% vol, come vanno considerati?

lbasa
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da lbasa » lun nov 12, 2018 15:55

Premessa: mio Intervento desunto da appunti personali sulla prevenzione incendi; per dimostrare la validità del ragionamento dovrei trovare il tempo di recuperare documenti ufficiali.

Nell'etichetta energetica degli alimenti (i cui valori sono dedicati al metabolismo umano come detto negli interventi precedenti), gli elementi interessati dal potere calorifico sono: grassi, carboidrati proteine, i quali contengono gli elemtni combustibili Carbonio Idrogeno Ossigeno. Nelle etichette sono misurati globalmente nel prodotto su base di unità di massa del prodotto stesso.

Sempre ai fini della calorimetria metabolizzata dall'uomo, l'energia nelle etichette risulta, rispettivamente:
- per i grassi 9,3 kcal/g (moltiplicati per la quantità di grassi in grammi);
- per i carboidrati 4,1 kcal/g (moltiplicati per la quantità di carboidrati in grammi);
- per le proteine 4,1 kcal/g (moltiplicati per la quantità di proteine in grammi).
Quelli sopra sono i numeri utili per le etichette, e sono risultanti dall'efficienza di metabolizzazione così studiata nell'uomo:
- per i grassi 97,7%;
- per i carboidrati 95,5%;
- per le proteine 77,5%.
Cioè: la percentuale non metabolizzata di ciascuno viene espulsa, assieme a ciò che viene espulso come risultato della metabolizzazione stessa cioè la CO2 e l'H2O.

Per la discussione in oggetto, dai numeri delle etichette si risale al origine, cioè interessa l'energia bruciabile in ambiente con eccesso d'aria e quindi con efficienza 100% di combustione; cioè rispettivamente:
- per i grassi 39,8 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di grassi in chilogrammi);
- per i carboidrati 18 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di carboidrati in chilogrammi);
- per le proteine 22,2 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di proteine in chilogrammi).

(una kcal sono 4,1868 kJ).

Davide1975
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » lun nov 12, 2018 18:30

lbasa ha scritto:
lun nov 12, 2018 15:55
Premessa: mio Intervento desunto da appunti personali sulla prevenzione incendi; per dimostrare la validità del ragionamento dovrei trovare il tempo di recuperare documenti ufficiali.

Nell'etichetta energetica degli alimenti (i cui valori sono dedicati al metabolismo umano come detto negli interventi precedenti), gli elementi interessati dal potere calorifico sono: grassi, carboidrati proteine, i quali contengono gli elemtni combustibili Carbonio Idrogeno Ossigeno. Nelle etichette sono misurati globalmente nel prodotto su base di unità di massa del prodotto stesso.

Sempre ai fini della calorimetria metabolizzata dall'uomo, l'energia nelle etichette risulta, rispettivamente:
- per i grassi 9,3 kcal/g (moltiplicati per la quantità di grassi in grammi);
- per i carboidrati 4,1 kcal/g (moltiplicati per la quantità di carboidrati in grammi);
- per le proteine 4,1 kcal/g (moltiplicati per la quantità di proteine in grammi).
Quelli sopra sono i numeri utili per le etichette, e sono risultanti dall'efficienza di metabolizzazione così studiata nell'uomo:
- per i grassi 97,7%;
- per i carboidrati 95,5%;
- per le proteine 77,5%.
Cioè: la percentuale non metabolizzata di ciascuno viene espulsa, assieme a ciò che viene espulso come risultato della metabolizzazione stessa cioè la CO2 e l'H2O.

Per la discussione in oggetto, dai numeri delle etichette si risale al origine, cioè interessa l'energia bruciabile in ambiente con eccesso d'aria e quindi con efficienza 100% di combustione; cioè rispettivamente:
- per i grassi 39,8 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di grassi in chilogrammi);
- per i carboidrati 18 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di carboidrati in chilogrammi);
- per le proteine 22,2 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di proteine in chilogrammi).

(una kcal sono 4,1868 kJ).
Quindi, se ho ben compreso, se dall'etichetta dei valori nutrizionali dei 100 g di pasta rilevo: 2 g di grassi, 70 g di carboidrati e 14 g di proteine, avrò un potere calorifico di 16,50 MJ/Kg ?

Terminus
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Terminus » lun nov 12, 2018 20:54

Interessante il dato del rendimento metabolico, vedrò di approfondire appena possibile.
Da questo conto mi sembra manchi però il contenuto di acqua, visto che ai fini del calcolo del CI viene considerato il PCI.

Davide1975
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » lun nov 12, 2018 22:37

lbasa ha scritto:
lun nov 12, 2018 15:55
.....

Per la discussione in oggetto, dai numeri delle etichette si risale al origine, cioè interessa l'energia bruciabile in ambiente con eccesso d'aria e quindi con efficienza 100% di combustione; cioè rispettivamente:
- per i grassi 39,8 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di grassi in chilogrammi);
- per i carboidrati 18 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di carboidrati in chilogrammi);
- per le proteine 22,2 MJ/kg (da moltiplicare per la quantità di proteine in chilogrammi).
.....
Con i valori di grassi, carboidrati e proteine rilevabili dalle tabelle riportate su questo sito http://www.dietabit.it/alimenti/ praticamente sarà possibile ricavare il potere calorifico di un'infinità di prodotti alimentari !
Terminus ha scritto:
lun nov 12, 2018 20:54
....
Da questo conto mi sembra manchi però il contenuto di acqua, visto che ai fini del calcolo del CI viene considerato il PCI.
Ora con l'acqua mi metti in crisi!! :shock:

fstbianchi
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da fstbianchi » gio nov 22, 2018 14:06

Io per una cosa simile ero andato su sito chimico (merckindex, echa, chemnet ..). Ogni sostanza dovrebbe avere un codice identificativo (CAS o altri) che trovi sulla scheda di sicurezza. In un corso una dottoressa aveva spiegato che brucia tutto quello che contiene Carbonio e Idrogeno.
Per cui dal codice risalivo alla formula chimica e all'incidenza in percentuale sul peso di C e H2. C e H2 hanno i loro PCI e valutavo in 1 kg. di sostanza quanto C e H2 avevo e poi calcolavo il totale...........

.............ad esempio, considerando che 1 kg di carbonio sviluppa nella combustione circa 33 MJ e che 1 kg di idrogeno sviluppa circa 120 MJ e avendo un olio combustibile con un tenore di carbonio dell'85,5% e di idrogeno dell'11,5% in massa (cioè 0,855 kgC di carbonio e 0,115 kgH2 di idrogeno per 1 kgf di olio), col rimanente 3% costituito da materia inerte, il suo potere calorifico superiore sarebbe:

ΔcHso = 0,855 kgC/kgf · 33 MJ/kgC + 0,115 kgH2/kgf · 120 MJ/kgH2 = 42,015 MJ/kgf

Davide1975
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » gio nov 22, 2018 22:54

Si, ho letto anche io questa formula, ma non essendo chimico non ci ho capito molto.
Come si ricava il PCI dalla formula bruta di un polimero?
Prendiamo ad esempio il poliossimetilene (POM) materiale di cui son fatti gli accendini, la formula bruta è (CH2O)n

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da fstbianchi » ven nov 23, 2018 00:13

ok, mi arrendo. :(

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da NoNickName » ven nov 23, 2018 08:24

Dato che pesa 1.41g/cm3 e la formula bruta è (CH2O)n, e il peso molecolare del monomero è 30, in un cm3 ci sono 1.41*12/30 di C, 1.41*2/30 di H.

Quindi il PCI è 0.564g*33kJ/g + 0.09*120kJ/g = 29.4kJ/g = 29.4MJ/Kg
Chi si affida ad un professionista “legittimamente attende di ricevere una prestazione diligente, art. 1176 cc”. Non si può esigere che il cliente controlli il lavoro del professionista “quali che siano le sue competenze o qualifiche professionali”.

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » ven nov 23, 2018 08:36

Buongiorno,
scusami, ma visto che sei stato così gentile, potresti esplicitarmi meglio la formula?
Il peso specifico di 1.41g/cm3 a cosa si riferisce?
Nel calcolo della quantità di C e H i rispettivi valori 12 e 2 a cosa si riferiscono?
Grazie mille

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da NoNickName » ven nov 23, 2018 08:40

Davide1975 ha scritto:
ven nov 23, 2018 08:36
Buongiorno,
scusami, ma visto che sei stato così gentile, potresti esplicitarmi meglio la formula?
Il peso specifico di 1.41g/cm3 a cosa si riferisce?
Nel calcolo della quantità di C e H i rispettivi valori 12 e 2 a cosa si riferiscono?
Grazie mille
1.41g/cm3 è la densità del POM
12 è il peso atomico del carbonio
1 è il peso atomico di H
16 è i peso atomico dell'O
12+2+16=30
12/30 è la frazione di peso molecolare riferibile al peso atomico del carbonio
2/30 è [vedi sopra] dell'idrogeno
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da Davide1975 » ven nov 23, 2018 08:46

Ok... tutto chiaro adesso, grazie mille!

fstbianchi
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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da fstbianchi » ven nov 23, 2018 09:05

Grazie nonik

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Re: Potere calorifico = Energia?

Messaggio da NoNickName » ven nov 23, 2018 09:16

In realtà il PCI calcolato non è in kJ/g ma in kJ/cm3. Scusate l'errore.
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