实验二 燃烧热测定

实验二 燃烧热测定
实验二 燃烧热测定

大学化学实验P

University Chemistry Experiment(P),2018.03.150001

实验一燃烧热测定

摘要:燃烧热的测定无论在各个领域的应用都十分广泛,本实验采用体积确定的氧弹来测定样品(苯甲酸、萘)的燃烧热,利用氧弹热量计阻止系统与外界的热传递,将样品在氧气充足的条件下完全燃烧,由Pt-1000铂电阻温度计测量温差。并用无纸记录仪记录实验中温度变化,最后透过雷诺曲线校正以求出样品的恒容燃烧热及恒压燃烧热,并与文献数据相比较以评估实验误差。

关键词:燃烧热的测定、恒容燃烧热、氧弹式热量计、雷诺曲线

1 引言

燃烧热是重要的热化学数据,可用于计算化合物的生成热、反应热、键能等,同时通过比对物质之间的燃烧热可以判断反应能否进行,进而设定需要的合理的实验途径。因此燃烧热的测定不论在环境的的治理或食品开发、新能源的利用方面有十分显著的意义。

实验室测定燃烧热一般采用氧弹热量计测定,

在测定方面已有许多研究。黄成[1]等即在压片技术、

点火丝安装方法和直线加曲线拟合的雷诺温度校正法等三方面进行了改进。

在本次实验操作中,采用恒温式氧弹热量计来进行测量,其中面对点火丝容易短路的问题,本实验中采用将点火丝缠成螺旋状置于药片上表面来测定,并配合无纸记录仪自动记录燃烧过程中温度的时变率,并直接将数据传输到计算机中,以减少实言误差。并且未避免漏热影响实验数据的准确性,数据的测量值将用雷诺作图法进行校正。

2 实验部分

2.1 实验原理

1mole物质完全燃烧产生的热效应称作燃烧热(△c H m),燃烧热的测定在各个领域都有着极大的应用。而理想气体的恒容燃烧热(Qv)和恒压燃烧热(Qp)间存在关系式

Qp = Qv +△nRT (式1.1)

本实验中采取环境恒温室氧弹测量器(图一)及Pt铂电阻温度计,通过无纸记录仪自动记录燃烧过程中温度随时间变化的燃烧曲线。

本实验用已知燃烧热的苯甲酸标定氧弹式热量气仪器参数(苯甲酸的恒容燃烧热

Qv=-26460J/g)。过程中外桶保持恒温,内外桶间以空气隔热。将内桶、氧弹与测量器件、搅拌器看作绝热系统时可用下式计算物质的燃烧热Qv。

QvW + q1x = c△T (式1.2)

(q1为铜丝(点火丝)燃烧热q1=-2510 J g-1) 但事实上燃烧后的热量无法全部传给系统,因此考虑了漏热的情况下,本实验采用雷诺温度曲线加以校正。

2.2 实验仪器及使用数据

本实验采用氧弹式热量计、Pt-100温度计、实验数据记录仪、感量0.01g天平及感量0.1mg 电子天平、氧气钢瓶。测量试剂为十八醇及苯甲酸。

实验中透过记录仪自动记录温度随时间的变化,并传输到计算机中来进行雷诺校正,计算出物质的恒容燃烧热QV及恒压燃烧热Qp。

2.3 实验步骤

1.压片:秤量0.8~0.9g苯甲酸和0.5~0.6g 十八醇放于压片机下制成压片,并将压片上的粉

2 University Chemistry Experiment(P)

V ol.34

末用刷子轻轻刷去后放上感量0.1mg 天平秤量并记录。 2.装样:取一根铜丝于小铁棒上缠绕5~6圈,并于感量0.1mg 天平上精准秤量并记录。将点火丝榜上电及两端,注意勿使点火丝与样品钵接触,并使点火丝尽量靠近药品(但不要碰到药品),装好后用万用电表检查是否接通。若接通则将氧弹扭紧密封。并利用充气机在氧弹中充入大于1.2MPa 的氧气,在此检查电极通路,若没问题则将氧弹放入内桶中央(已加入3000ml 自来水)。 3.样品燃烧与温度测量:将点火电极连上氧弹再装配好搅拌器及铂温度测量仪。并启动搅拌马达。待码达运做1~2分钟后(使温度计与系统同温),再打开温度测量仪,待仪器记录曲线走直线约3~4分钟后按下点火器,此时温度应有大幅度上升。待温度不再大幅度变化,并走一段直线后,停止记录,并保存数据于计算机中。 4.雷诺校正:于计算机上读出雷诺校正所需的坐标点,并打印数据。

3 结果与讨论

(实验室温23.9。

C ,大气压100.90KPa )

(1)仪器常数c 计算

QvW + q 1x = c △T

其中q 1为铜丝(点火丝)燃烧热q1=-2510 J g -1

;苯甲酸的恒容燃烧热Qv=-26460J/g 。带入表一数据,得出,c= -15633.54 J/k

(2) 十八醇恒容燃烧热Qv 的计算 将表一数据与c 值带入,得十八醇恒容燃烧热Qv= -43483.355J/g*270.4937g/mole = -11761.97363 kJ/mole

(3) 十八醇恒压燃烧热Qp 的计算

Qp = Qv + △nRT

已知,C 18H 38O(s) + O 2(g) = CO 2(g) + H 2O(l)

(n=0.5362/ 270.4937=0.001982 mole) 则,Qp 十八醇 = -11757.078 kJ/mole

由文献值计算得到十八醇的恒压燃烧热测量偏差=(-11757.078-11820)/11820=0.532%

由此可见,实验测量值比文献值小,即实验所测得的释放的热量比文献报道要小,说明漏热对系统有一定的影响,主要测量误差可能包括以下三个方面:

(1)系统未完全密封,可能使热量散失;

(2)制作压片时可能有未扫除的粉末黏附,并在

充气时被冲散导致实验值偏小;

(3)两次实验所使用的水量不一样。第二次实验(苯甲酸)所用的水量可能比第一次少(十八醇),导致仪器常数变大,从而使测量值偏小。

(4)实验的有机样品可能因未妥散保存及取用不当的缘故结构发生改变,因而与前人所测定的实验值不同。 如需再次进行平行实验应注意以下几点:(1)压片秤量前应先将粉末多扫几次,以防粘黏(尤其十八醇容易粘黏);(2)替换氧弹时应尽量使水滴尽,再取出,或重新量取同样的水来进行实验。

4 结论

透过本次实验,我们可以对物理化学实验有一个大致的理解,并学习到燃烧热的测定中的各项操作,然而操作的部份还有待改进,减小误差。另外本次实验耗时较久,主要是应未未事先检查温度记录仪,而一直以为是铜丝装配的问题,应反思,在实验遇到瓶颈时应先静下心来由各个方向来评估实验可能遇到的问题,而不是急匆匆的重复实验。但这次实验也让我学到很多,因未重复了多次的实验让我对实验操作更为熟练,也看到了自己操作及思维上的问题,对以后的实验十分有帮助。

References

(1)

黄成, 彭敬东. 燃烧热测定实验技术的改进[J]. 西南师范大学学

University Chemistry Experiment(P)3报(自然科学版), 2013, 38(5):169-172.

triglycerides, J. Am. Oil Chem. Soc., 1989, 66, 1601-1605.

(2)Freeman, B.; Bagby, M.O., Heats of combustion of fatty esters and

物化实验报告燃烧热的测定

华南师范大学实验报告 一、实验目的 1、明确燃烧热的定义,了解定压燃烧热与定容燃烧热的差别。 2、掌握量热技术的基本原理;学会测定萘的燃烧热 3、了解氧弹量热计的主要组成及作用,掌握氧弹量热计的操作技术。 4、学会雷诺图解法校正温度改变值。 二、 实验原理 通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值T ?,就能计算出该样品的燃烧热。 ()p V Q Q RT n g =+? (1) ()V W W Q Q C W C M +=+样品21总铁丝铁丝水水(T -T ) (2) 用已知燃烧热的物质(本实验用苯甲酸)放在量热计中燃烧,测其始末温度,求出T ?。 便可据上式求出K ,再用求得的K 值作为已知数求出待测物(萘)的燃烧热。 三、仪器和试剂 1.仪器 SHR-15氧弹量热计1台;贝克曼温度计;压片机 2台;充氧器1台;氧气钢瓶1个;1/10℃温度计;万能电表一个;天平 2.试剂 铁丝;苯甲酸(AR);萘(AR );氧气 四、实验步骤 1、测定氧氮卡计和水的总热容量 (1)样品压片:压片前先检查压片用钢模,若发现钢模有铁锈油污或尘土等,必须擦净后,才能进行压片,用天平称取约0.8g 苯甲酸,再用分析天平准确称取一根铁丝质量,从模具的上面倒入己称好的苯甲酸样品,徐徐旋紧 压片机的螺杆,直到将样品压成片状为止。抽出模底的托板,再继续向下压,使模底和样品一起脱落,然后在分析天平上准确称重。 分别准确称量记录好数据,即可供燃烧热测定用。 (2)装置氧弹、充氧气:拧开氧弹盖,将氧弹内壁擦净,特别是电极下端的不锈钢接线柱更应擦十净,将点火丝的两端分别绑紧在氧弹中的两根电极上,选紧氧弹盖,用万用表欧姆档检查两电极是否通路,使用高压钢瓶时必须严格遵守操作规则。将氧弹放在充氧仪台架上,拉动板乎充入氧气。 (3)燃烧温度的测定:将充好氧气后,再用万用表检查两电极间是否通路,若通路将氧弹放入量热计内简。用量筒称3L 自来水,倒入水桶内,装好搅拌轴,盖好盖子,将贝克曼温度计探头插入水中,此时用普通温度计读出水外筒水温和水桶内的水温。接好电极,盖上盖了,打开搅拌开关。待温度温度稳定上升后,每个半分钟读取贝克曼温度计一次,连续记

燃烧焓的测定_物化实验

图1 量热氧弹 实验四 燃烧焓的测定 冷向星 2010011976 材03班(同组实验者:琦) 实验日期:2012-4-5 带实验的老师:春 1 引言 有机化合物的生成焓难以直接从实验中测定,然而有机化合物易于燃烧,含碳、氢和氧等三种元素的有机化合物完全燃烧时生成二氧化碳和水。从有机化合物燃烧的热效应数据也可以估算反应热效应。 通常燃烧焓在等容条件下测定(即称为“氧弹”的不锈钢容器中燃烧),所得数据为值,经换算后可得出值。 1.1实验目的 1.使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2.了解量热计的原理和构造,掌握其使用方法。 3.掌握热敏电阻测温的实验技术。 1.2实验原理 当产物的温度与反应物的温度相同,在反应过程中只做体积功而不做其它功时,化学反应吸收或放出的热量,称为此过程的热效应,通常亦称为“反应热”。热化学中定义:在指定温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔC H m 。通常,C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p ,因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p 。 在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V (即燃烧反应的摩尔燃烧能变ΔC U m )。若反应系统中的气体物质均可视为理想气体,根据热力学推导,ΔC H m 和ΔC U m 的关系为: p V Q Q nRT =+? (1) 测量热效应的仪器称作量热计,量热计的种类很多,一般测量燃烧焓用弹式量热计。本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定,结构如图1。实验过程中外水套保持恒温,水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还把水桶的外表面进行了电抛光。这样,水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成了一 个绝热系统。 将待测燃烧物质装入氧弹中,充入足够的氧气。氧弹放入装有一定量 水的桶中,盖好外桶盖。以电控部分各开关控制搅拌并实现燃烧点火,用 热敏电阻作为测温元件,用电子自动平衡记录仪连续记录桶水温度的变化。 当某样品连同辅助物质棉线、金属丝燃烧后,下式成立:

燃烧焓的测定-2006030027

燃烧焓的测定 吴大维 2006030027 生64 同组实验者:王若蛟 实验日期:2008年3月7日提交报告日期:2008年3月21日 助教:卢晋 1引言 1.1 实验目的 1.使用弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2.了解量热计的原理和构造,掌握其使用方法。 3.掌握热敏电阻测温的实验技术。 1.2 实验原理 当产物的温度与反应物的温度相同,在反应过程中只做体积功而不做其它功时,化学反应吸收或放出的热量,称为此过程的热效应,通常亦称为“反应热”。热化学中定义:在指定温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔC H m。通常,C、H等元素的燃烧产物分别为CO2(g)、H2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p,因此ΔC H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V(即燃烧反应的摩尔燃烧内能变ΔC U m)。若反应系统中的气体物质均可视为理想气体,根据热力学推导,ΔC H m和ΔC U m的关系为: (1)式中,T为反应温度(K);ΔC H m为摩尔燃烧焓(J·mol-1);ΔC U m为摩尔燃烧内能变(J·mol-1);v B(g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数。产物取正值,反应物取负值。通过实验测得Q V值,根据上式就可计算出Q p,即燃烧焓的值ΔC H m。 测量热效应的仪器称作量热计,量热计的种类很多,一般测量燃烧焓用弹式量热计。本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定,结构如上图。

实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还把内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成了一个绝热系统。 量热仪的外桶盖为提升式。将其向上提到限位高度,顺时针旋转约90度,便可停放住。点火电极的上电极触头、内水桶搅拌器及测温器件均固定在外桶盖上,当把桶盖旋转到适当位置降下时,它们便都处于预定位置。搅拌器的马达也固定在外桶盖上,其电源线及点火电极连线经桶盖内部与量热仪的电控部分连通。氧弹的另一极经弹杯、内水桶及外水套与电控部分连通。 将待测燃烧物质装入氧弹时,充入足够的氧气。氧弹放入装有一定量水的内桶中,盖好外桶盖。以电控部分各开关控制搅拌并实现燃烧点火,用热敏电阻作为测温元件,用电子自动平衡记录仪连续记录内桶水温度的变化。 当温度变化不大时,可以认为热敏电阻阻值变化与温度变化成正比;当阻值变化不大时,电桥的不平衡电势U 与阻值变化成正比。所以U ∞?T 由于U 与记录仪的记录曲线峰高?h 成正比,故 ?T=a ?h (2) 式中a 为比例常数。设系统(包括所有内水桶中的物质)的热容C 为常数,则当某样品连同辅助物质棉线、金属丝燃烧后,下式成立: B c B B m U C T Ca h K h M ??=?=?=?∑ (3) 式中:c B U ?--------物质B 的摩尔燃烧内能变,J ·mol -1 B m ---------物质B 的质量 ,kg B M ---------物质B 的摩尔质量 ,kg ·mol -1 C-----------系统热容,也称能当量或水当量 J ·K -1 K-----------仪器常数,J ·mm -1 h ?---------记录仪记录曲线峰高, mm 先燃烧已知燃烧焓的物质(如苯甲酸),标定仪器常数K ,再燃烧未知物质,便可由上式计算出摩尔燃烧内能变。 2 实验操作 2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图 实验仪器: GR3500型弹式量热计1套; 热敏电阻1支(约2k Ω); 大学化学实验计算机接口; 温度计1支; 2000ml ,1000ml 容量瓶各1个; 3000ml 装水盆1个; 镊子1把。 压片机、镍丝、棉线、万用表、台秤、分析天平、剪刀、尺子、氧气瓶功用。

实验讲义燃烧热的测定

实验一燃烧热的测定 一、目的要求 1.掌握氧弹式量热计的原理、构造及使用方法; 2.了解微机氧弹式量热计系统对燃烧热测定的应用。 二、实验原理 燃烧热是指1摩尔物质等温、等压下与氧完全燃烧时的焓变,是热化学中重要的基本数据。本实验采用的氧弹式量热计是一种恒温夹套式量热计,在热化学、生物化学以及工业部门中用得很多。它测定的是恒容燃烧热。 对于有固定化学组成的纯化学试剂:(1)固体样品如奈、硫;(2)液体样品如乙醇、环己烷,可以准确写出它们的化学反应方程式,通过下列关系式求出常用的恒压燃烧热,最终得到它们的反应焓变ΔC H m。 =+ B(g)RT (1-1) 对于化学组成不固定的物质,有化学组分相同,但化学组成不一样,例如甘蔗由于压榨的工艺不同,虽然都是甘蔗渣,但它们的含水量、糖分等可能不同;有的化学组成也不同,例如不同号的柴油,由于提炼分馏时的温度不同,不但它们的化学成分不同,化学组成也不同,对这类物质只能测定恒容燃烧热,并且只能在具体的物质间进行比较,反过来研究工艺等类的问题,这类燃烧热的结果,在实践中经常用到,也是一种研究工作的方法之一。 测量燃烧热的原理是能量守恒定律,一定量待测物质在氧弹中完全燃烧,放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质(本实验用水)温度升高,测量介质燃烧前后温度的变化值ΔT,就可以算出样品的恒容燃烧热Qv —(m/M)=(VρC水+C卡)ΔT-l (1-2) 式中:m是样品的质量(g),M是待测物质的分子量,是待测物质的恒容摩尔燃烧热(J/mol),V是测定时倒入内桶中水的体积(mL),ρ是水的密度,C水是水的热容, l是点火铁丝实际消耗长度(其燃烧值为cm),C卡是量热计的热容,表示量热计本身温度每升高一度所需吸收的热量,可用已知燃烧热的标准物质来标定。如苯甲酸,它的恒容燃烧热Q v=-26460J/g。 本实验的关键是首先样品必须完全燃烧,所以氧弹中须充高压氧气。其次必须使燃烧尽可能在接近绝热的条件下进行。但是系统与周围环境发生热交换仍无法完全避免,因此燃烧

燃烧热的测定实验报告

浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称:燃烧热的测定

一、 实验预习(30分) 1. 实验装置预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 2. 实验仿真预习(10分)_____年____月____日 指导教师______(签字)成绩 3. 预习报告(10分) 指导教师______(签字)成绩 (1) 实验目的 1.用氧弹量热计测定蔗糖的燃烧热。 2.掌握恒压燃烧热与恒容燃烧热的概念及两者关系。 3.了解氧弹量热计的主要结构功能与作用;掌握氧弹量热计的实验操作技术。 4.学会用雷诺图解法校正温度变化。 (2) 实验原理 标准燃烧热的定义是:在温度T 、参加反应各物质均处标准态下,一摩尔β相的物质B 在纯氧中完全燃烧时所放出的热量。所谓完全燃烧,即组成反应物的各元素,在经过燃烧反应后,必须呈显本元素的最高化合价。如C 经燃烧反应后,变成CO 不能认为是完全燃烧。只有在变成CO 2时,方可认为是完全燃烧。同时还必须指出,反应物和生成物在指定的温度下都属于标准态。如苯甲酸在298.15K 时的燃烧反应过程为: (液)(气)(气)(固)O H CO O COOH H C 22 256372 15 +?+ 由热力学第一定律,恒容过程的热效应Q v ,即ΔU 。恒压过程的热效应Q p ,即ΔH 。它们之间的相互关系如下: nRT Q Q V P ?+= (1) 或nRT U H ?+?=? (2) 其中Δn 为反前后气态物质的物质的量之差。R 为气体常数。T 为反应的绝对温度。本实验通过测定蔗糖完全燃烧时的恒容燃烧热,然后再计算出蔗糖的恒压燃烧ΔH 。在计算蔗糖的恒压

燃烧热-物化试验报告

. 燃烧热的测定 姓名:憨家豪学号:2012012026 班级:材23 同组人:赵晓慧 实验日期:2014年4月19日提交报告日期:2014年4月20日 实验老师姓名:郭勋 1 引言 1.1实验目的 (1)熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法; (2)明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系; (3)掌握温差测量的实验原理和技术; (4)学会用雷诺图解法校正温度改变值; 1.2实验原理 在指定温度及一定压力下,1 mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△H。通常,完全燃烧是指C→CO(g),H→HO(l),S→SO(g),22m22c而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Q,因此△H也就是该物质mpc燃烧反应的等压热效应Q。p在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q(即燃烧反应的△U)。若反应系统中的气体均为理想气体,根据mcv 热力学推导,Q和Q的关系为vp (1) T式中:——反应温度,K;——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差; R——摩尔气体常数。 值,根据上式就可计算出,即燃烧热的值。通过实验测得 1 / 8 .

测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。内所示。2-2-2实验过程中外水套保持恒温,本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图内水桶连这样,同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。水桶与外水套之间以空气隔热。同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及就可求算该样品测量介质在燃烧前后的变化值,周围的介质和量热计有关附件的温度升高。的恒容燃烧热。2 / 8 . (2) m——为待测物的质量,kg ;式中:

燃烧热的测定实验报告

实验二 燃烧热的测定 一、目的要求 1.用氧弹量热计测定萘的燃烧热。 2.了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。 二、实验原理 1摩尔物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。所谓完全氧化是指C 变为CO 2(气),H 变为H 2O(液),S 变为SO 2(气),N 变为N 2(气),如银等金属都变成为游离状态。 例如:在25℃、1.01325×105Pa 下苯甲酸的燃烧热为-3226.9kJ/mol ,反应方程式为: 1.01325105165222225C H COOH()+7O ()7CO H O Pa s g g l ??????→℃ ()+3() 3226.9kJ/mol c m H O ?=- 对于有机化合物,通常利用燃烧热的基本数据求算反应热。燃烧热可在恒容或恒压条件下测定,由热力学第一定律可知:在不做非膨胀功的情况下,恒容燃烧热V Q U =?,恒压燃烧热p Q H =?。在体积恒定的氧弹式量热计中测得的燃烧热为Q V ,而通常从手册上查得的数据为Q p ,这两者可按下列公式进行换算 ()p V Q Q RT n g =+? (2-1) 式中,Δn(g)——反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差; R ——气体常数; T ——反应温度,用绝对温度表示。 通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热

量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值T ?,就能计算出该样品的燃烧热。 ()V W W Q Q C W C M + =+样品 21总铁丝铁丝水水(T -T ) (2-2) 式中,W 样品,M ——分别为样品的质量和摩尔质量; Q V ——为样品的恒容燃烧热; W 铁丝,铁丝Q ——引燃用的铁丝的质量和单位质量的燃烧热 (-16.69kJ g Q =?铁丝); C W 水水,——分别为水的比热容和水的质量; C 总——是量热计的总热容(氧弹、水桶每升高1K ,所需的总 热量); 21T T -——即T ?,为样品燃烧前后水温的变化值。 若每次实验时水量相等,对同一台仪器C 总不变,则(C W C +总水水)可视为定值K ,称为量热计的水当量。 水当量K 的求法是:用已知燃烧热的物质(本实验用苯甲酸)放在量热计中燃烧,测其始末温度,求出T ?,便可据式2-2求出K 。 三、仪器和药品 1.仪器 SHR-15氧弹量热计1台;SWC-ⅡD 精密温度温差仪1台;压片机 1台;充氧器1台;氧气钢瓶1个。部分实验仪器如图2.1和图2.2所示。

物化实验燃烧热的测定

实验2 燃烧热的测定 实验日期:2012-4-14;提交报告日期:2012-4-27; 带实验的助教姓名:陈双龙 1引言(简明的实验目的/原理) 实验目的 1 2熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。 3 4明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。 5 6掌握温差测量的实验原理和技术。 7 8学会用雷诺图解法校正温度改变值。 实验原理 在指定温度及一定压力下,1mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△c H m。通常,完全燃烧是指C→CO2(g),H2→H2O(l),S→SO2(g),而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Q p,因此△c H m也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p。 在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应Q v(即燃烧反应的△c U m)。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p和Q v的关系为

p V Q Q nRT =+? (1) 式中:T ——反应温度,K ;△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差;R ——摩尔气体常数。 通过实验测得Q v 值,根据上式就可计算出Q p ,即燃烧热的值。 测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。 弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及周围的介质和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。 V V V r m Q K T Q m Q m M ??=??--棉线棉线点火丝点火丝 (2) 式中:m ——为待测物的质量,kg ;r M ——为待测物的摩尔质量,k g ·mol -1 ;K ——仪器常数,k J ·℃ -1 ;T ?——样品燃烧前后量热计温度的变化值;V Q 棉线,V Q 点火丝——分别 为棉线和点火丝的恒容燃烧热(-16736和-3243k J ·kg )m 棉线,m 点火丝——分别为棉线和点火丝的质量,kg 。 先燃烧已知燃烧热的物质(如苯甲酸),标定仪器常数K ,再燃烧未知物质,便可由上式计算出未知物的恒容摩尔燃烧热,再根据(1)式计算出摩尔燃烧热。 2 实验操作

燃烧热的测定 实验报告

燃烧热的测定 一、实验目的 ●使用氧弹式量热计测定固体有机物质(萘)的恒容燃烧热,并 由此求算其摩尔燃烧热。 ●了解氧弹式量热计的结构及各部分作用,掌握氧弹式量热计的 使用方法,熟悉贝克曼温度计的调节和使用方法 ●掌握恒容燃烧热和恒压燃烧热的差异和相互换算 二、实验原理 摩尔燃烧焓?c H m 恒容燃烧热Q V ?r H m = Q p ?r U m = Q V 对于单位燃烧反应,气相视为理想气体 ?c H m = Q V +∑νB RT=Q V +△n(g)RT 氧弹中 放热(样品、点火丝)=吸热(水、氧弹、量热计、温度计) 待测物质 QV-摩尔恒容燃烧热Mx-摩尔质量 ε-点火丝热值bx-所耗点火丝质量q-助燃棉线热值cx-所耗棉线质量 K-氧弹量热计常数?Tx-体系温度改变值

三、仪器及设备 标准物质:苯甲酸待测物质:萘 氧弹式量热计 1-恒热夹套2-氧弹3-量热容器4-绝热垫片5-隔热盖盖板6-马达7,10-搅拌器8-伯克曼温度计9-读数放大镜11-振动器12-温度计

四、实验步骤 1.量热计常数K的测定 (1) 苯甲酸约1.0g,压片,中部系一已知质量棉线,称取洁净坩埚放置样片前后质量W1和W2 (2)把盛有苯甲酸片的坩埚放于氧弹内的坩埚架上,连接好点火丝和助燃棉线 (3) 盖好氧弹,与减压阀相连,充气到弹内压力为1.2MPa为止 (4)把氧弹放入量热容器中,加入3000ml水 (5) 调节贝克曼温度计,水银球应在氧弹高度约1/2处 (6) 接好电路,计时开关指向“1分”,点火开关到向“振动”,开启电源。约10min后,若温度变化均匀,开始读取温度。读数前5s振动器自动振动,两次振动间隔1min,每次振动结束读数。 (7)在第10min读数后按下“点火”开关,同时将计时开关倒向“半分”,点火指示灯亮。加大点火电流使点火指示灯熄灭,样品燃烧。灯灭时读取温度。 (8)温度变化率降为0.05°C·min-1后,改为1min计时,在记录温度读数至少10min,关闭电源。先取出贝克曼温度计,再取氧弹,旋松放气口排除废气。 (9)称量剩余点火丝质量。清洗氧弹内部及坩埚。 实验步骤 2. 萘的恒容燃烧热的测定 取萘0.6g压片,重复上述步骤进行实验,记录燃烧过程中温度

有机物燃烧焓的测定。实验报告

有机物燃烧焓的测定 一.实验目的 1.明确燃烧焓的定义,了解恒压热效应与恒容热效应的关系。 2.掌握有关热化学实验的一般知识和技术。 3.用氧弹式量热计测定有机物的燃烧焓。 二.实验原理 热化学中定义:在指定温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔC H m 。通常,C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。由于上述条件下ΔH=Q p ,因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p,m 。 在适当的条件下,许多有机物都能迅速而完全地进行氧化反应,这就为准确测定它们的燃烧焓创造了有利条件。 在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行,如在弹式量热计中进行,这样直接测得的是反应的恒容热效应Q V (即燃烧反应的热力学能变ΔC U )。若将应系统中的气体物质视为理想气体,根据热力学推导可得ΔC H m 和ΔC U m 的关系为: )(g RT U H B B m c m c ν∑+?=? 或 )(,,g RT Q Q B B m v m p ν∑== (1) 式中,T 为反应温度(K);ΔC H m 为摩尔燃烧焓(J·mol -1);ΔC U m 为摩尔燃烧热力学能变(J·mol -1 );v B (g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数,规定生产物取正值,反应物取负值。 通过实验测得Q V,m (J·mol -1 )值,根据上式就可计算出Q p,m (J·mol -1 ),即燃烧焓的值ΔC H m 。 本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定。量热计结构如图1所示,氧弹结构如图2所示。 实 验中,设质量为m a (g )的待测物质(恒容燃烧热为Q v,m )和质量为m b (g )的点火丝(恒容燃烧热为q ,J·g -1 )在氧弹中燃烧,放出的热可使质量为w m 的水(比热容为c w ,J·K -1 ·g -1 )及量热器本身(热容为C m ,J·K -1)的温度由T 1升高到T 2,则根据能量守恒定律可得到热平衡关系 )()]().[(1212,T T K T T w c C m q M m Q m w m b a m -?=-?+-=?+? ν (2) 式中,M 为该待测物的摩尔质量;规定系统放热时Q 取负数;K= -( C m +c w · w m ),同一套仪器、当内筒中的水量一定时,K 值恒定,称K 为仪器常数或水当量(J·K -1 ),常用已知燃烧热值Q v 的苯甲酸来测定。求

燃烧热的测定实验报告

燃烧热实验报告 一、实验目的 1、明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。 2、掌握量热技术的基本原理,学会测定奈的燃烧热。 3、了解氧弹卡计主要部件的作用,掌握氧弹量热计的实验技术。 4、学会雷诺图解法校正温度改变值。 二、实验原理 燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧 热称为恒容燃烧热(Q v,m ),恒容燃烧热这个过程的内能变化(Δ r U m )。在恒压条 件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p,m ),恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化 (Δ r H m )。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列 关系式: c H m = Q p,m =Q v,m +ΔnRT (1) 本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。 氧弹是一个特制的不锈钢容器。为了保证化妆品在若完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其他氧化剂),还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换。 但是,热量的散失仍然无法完全避免,这可以是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高,也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须经过雷诺矫正作图法进行校正。 放出热(样品+点火丝)=吸收热 (水、氧弹、量热计、温度计) 量热原理—能量守恒定律 在盛有定水的容器中,样品物质的量为n摩尔,放入密闭氧弹充氧,使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器各部件,引起温度上升。设系统(包括内水桶,氧弹本身、测温器件、搅拌器和水)的总热容为C(通常称为仪器的水当量,

实验二 燃烧热测定

实验二、燃烧热的测定 专业:11化学姓名:赖煊荣座号:32 同组人:陈见晓时间:2013.10. 15 Ⅰ、目的要求 1.用氧弹热量计测定萘的燃烧热。 2.明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。 3.了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术。 4.学会雷诺图解法校正温度改变值。 Ⅱ、基本原理 一、燃烧与量热 根据热化学的定义,1mol物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。所谓完全氧化,对燃烧产物有明确的规定。 量热法是热力学的一个基本实验方法。在恒容或恒压条件下,可以分别测得恒容燃烧热Q v和恒压燃烧热Q p。由热力学第一定律可知,Q v等于体系内能变化ΔU;Q p等于其焓变ΔH。若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理,则它们之间存在以 下关系: ΔH =ΔU + Δ(pV) Q p = Q v + Δn RT ——(1) 式中,Δn为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量 之差;R为气体常数;T为反应时的热力学温度。 热量计的种类很多,本实验所用氧弹热量计是一种环 境恒温式的热量计。氧弹热量计的装置如图右。 二、氧弹热量计 氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。其关系

式如下: -W样/M 〃Q v– l〃Q l =(W水c水+C计) ΔT ——(2) 式中,W样和M分别为样品的质量和摩尔质量;Q v为样品的恒容燃烧热;l和Ql是引燃用金属丝的长度和单位长度燃烧热,W水和C水是以水作为测量介质时,水的质量和比热容;C计称为热量计的水当量,即除水之外,热量计升高1℃所需的热量;ΔT为样品燃烧前后水温的变化值。 三、雷诺温度校正图 实际上,热量计与周围环境的热交换无法完全避免,它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。具体方法为:称取适量待测物质,估计其燃烧后可使水温上升1.5~2.0℃。预先调节水温低于室温1.0℃左右。按操作步骤进行测定,将燃烧前后观察所得的一系列水温和时间关系作图。得一曲线如下左图。图中H点意味着燃烧开始,热传入介质;D点为观察到的最高温度值;从相当于室温的J点作水平线交曲线于I,过I点作垂线,再将FH线和GD线延长并交ab线于A、C两点,其间的温度差值即为经过校正的ΔT。图中AA′为开始燃烧到温度上升至室温这一段时间Δt1内,由环境辐射和搅拌引进的能量所造成的升温,故应予扣除。CC′为由室温升 高到最高点D这一段时间Δt2 内,热量计向环境的热漏造成 的温度降低,计算时必须考虑 在内。故可认为,AC两点的 差值较客观地表示了样品燃 烧引起的升温数值。 本实验采用贝克曼温度 计来测量温度差。 Ⅲ、仪器、试剂 XRY-1A型数显氧弹式热量计(已包含贝克曼温度计、秒表、放大镜等)1套、氧气钢瓶1只、氧气减压阀1只、压片机1台、电子天平1台、万用电表1台、量杯(1000ml)1只、量筒(10ml)1个、塑料桶1个、直尺1把、剪刀1把、温度计(100℃)1支、引燃专用金属丝、苯甲酸(分析纯)、萘(分析纯)Ⅳ、实验步骤 1.测定热量计的水当量 (1)样品制作用电子天平称取大约1g苯甲酸(切勿超过1.1g),在压片机上压成圆片。样片压得太紧,

燃烧焓的测定

华南师范大学实验报告 学生姓名学号 专业年级、班级 课程名称物理化学实验实验项目燃烧焓的测定 实验类型□验证□设计□综合试验时间2019 年 4 月23 日 实验指导老师实验评分 一、实验目的 (1)明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧烧热的差别与联系。(2)掌握量热技术基本原理,测定萘的燃烧热。 (3)了解氧弹卡计的基本原理,掌握氧弹卡计的基本实验技术。 (4)利用雷诺校正法对温度进行校正。 二、实验原理 2.1基本概念 物质的标准摩尔燃烧焓是指1mol物质在标准压力下完全燃烧所放出的热量。若在恒容条件下测得的1mol物质的燃烧热称为恒容摩尔燃烧热Q V ,m 数值上等于这个燃烧反应过程的热力学能变Δr U m;恒压条件下测得的1mol物质的燃 烧热成为恒压摩尔燃烧热Q p ,m ,数值上等于这个燃烧反应过程的摩尔焓变Δr H m。化学反应的热效应通常用恒压热效应Δr H m来表示。若参加燃烧反应的是标准压力下的1mol物质,则恒压热效应即为该有机物的标准摩尔燃烧热。 把燃烧反应中涉及的气体看做是理想气体,遵循以下关系式: Q p,m=Q V,m+(ΣV B)RT ① ΣV B 为生成物中气体物质的计量系数减去反应物中气体物质的计量系数;R 为气体常数;T为反应的绝对温度;Q p ,m 、Q V ,m 的量纲为J/mol。 2.2氧弹量热计 本实验采用外槽恒温式量热计为高度抛光刚性容器,耐高压,密封性好。量热计的内筒,包括其内部的水、氧弹及其搅拌棒等近似构成一个绝热体系。为了尽可能将热量全部传递给体系,而不与内筒以外的部分发生热交换,量热计在设计上采取了一系列措施。为了减少热传导,在量热计外面设置一个套壳。内筒与外筒空气层绝热,并且设置了挡板以减少空气对流。量热计壁高度抛光,以减少热辐射。为了保证样品在氧弹内燃烧完全,必须往氧弹中充入高压氧气,这就要求要把粉末状样品压成片状,以免充气时或燃烧时冲散样品。 2.3量热反应测量的基本原理 量热反应测量的基本原理是能量守恒定律。热是一个很难测定的物理量,热量的传递往往表现为温度的改变。而温度却很容易测量。在盛有定量水的容器中,样品的物质的量为nmol,放入密闭氢弹,充氧,使样品完全燃烧,放出的热量

一、燃烧焓的测定实验报告

物理化学实验报告 实验名称: ________________ 燃烧焓的测定 __________ 学 院: _________ 化学工程学院 __________ 专 业: 化学工程与工艺 __________ 班 级: ________________________________ 姓 名: _______ 学号: __________________ 指导教师: _______________________________________ 日 期: ________________________________

、实验目的 1、用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。 2、明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。 3、了解氧弹式量热计中主要部分的作用,掌握氧弹式量热计的实验技术。 4、学会用雷诺作图法校正温度变化值。 二、实验原理 1、燃烧焓是热化学中重要的基本数据,在非体积功为零的情况下,物质的燃烧焓 常以物质燃烧时的燃烧热来表示,即厶c Hm=Qp,m。测定物质的燃烧焓实际就是测定 物质在等温、等压下的燃烧热。 2、量热法是热力学实验的一个基本方法。等压燃烧热(Qp)与等容燃烧热 (Q v)之间的关系为:Qp,m =Q v,m + E(g)RT 3、氧弹式量热计属于一个等容系统,且热力学能变厶U =0o 即厶 c U B+A c U 引燃丝+ △ U 量热计=0 ; 可化作:m B Q v,B+IQ B+K △ T=0 三、实验准备 1、主要药品:萘约0.6g,苯甲酸约0.8g。 2、主要仪器:氧弹式量热计、压片机、贝克曼温度计、温度计 (丝(15 cm)、量筒(2000ml)、氧气钢瓶及减压阀等。 四、实验装置图 四、实验步骤 1、热容量K的测定 (1)截取15cm引燃丝,将其中部绕成环状。 (2)称取苯甲酸约0.8g,压成片状,并放桌上敲击2次,去除没压紧的部分,再次称量。 100C)、弓|燃 I…込:2—幡抻膿钏I: 3:呻左潘=4绝盘 皿in乳竝*?内桶:&丹套内壁;齐醮量计夕 卜臺+ 8- 灘水=9-辄邨=10 水惶钉飞 I l \ Mi立垦册虚$卜小囤噩:

燃烧热的测定实验

实验四 燃烧热(焓)的测定 【实验目的】 1. 通过萘的燃烧热测定,了解氧弹量热计各主要部件的作用,掌握燃烧热的测定技术。 2. 明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。 3. 学会雷诺图解法,校正温度改变值 【实验原理】 燃烧焓是指1mol 物质在等温、等压下与氧进行完全氧化反应时的焓变。“完全氧化”的意思是化合物中的元素生成较高级的稳定氧化物,如碳被氧化成CO 2(气),氢被氧化成H 2O(液),硫被氧化成SO 2(气)等。燃烧焓是热化学中重要的基本数据,因为许多有机化合物的标准摩尔生成焓都可通过盖斯定律由它的标准摩尔燃烧焓及二氧化碳和水的标准摩尔生成焓求得。通过燃烧焓的测定,还可以判断工业用燃料的质量等。 由上述燃烧焓的定义可知,在非体积功为零的情况下,物质的燃烧焓常以物质燃烧时的热效应(燃烧热)来表示,即p Q H =?因此,测定物质的燃烧焓实际就是测定物质在等温、等压下的燃烧热。 量热法是热力学实验的一个基本方法。测定燃烧热可以在等容条件下,亦可以在等压条件下进行。等压燃烧热(Q P )与等容燃烧热(Q V )之间的关系为: nRT Q Q V P ?+= 式中,△n 为产物与反应物中气体物质的量之差,R 为气体常数,T 为反应的绝对温度。 例如:对萘: )(4)(10)(12)(222810l O H g CO g O s H C +→+ RT Q RT Q RT Q Q m V m V B g B m V m P 2)1210(,,)(,,-=-+=+=∑ν 2. 测量 氧弹量热计是一种环境恒温式的量热计 。 氧弹量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质(本实验中为水)以及和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。 V r m Q W T Q m M =?-点火丝点火丝卡 W 卡称为量热计的水当量,即除水之外,量热计升高1℃所需的热量;?T 为样品燃烧前后水温的变化值。量热计和周围环境之间的热交换是无法完全避免的,它对温差测量值的影响可用雷诺温

燃烧热的测定

实验一 燃烧热的测定 1. 摘要 弹式量热计,由M.Berthelot [1][2]于1881年率先报导,时称伯塞洛特(Berthlot bomb )氧弹。目的是测?U 、?H 等热力学性质。绝热量热法,1905年由Richards 提出。后由Daniels [3]等人的发展最终被采用。初时通过电加热外筒维持绝热,并使用光电池自动完成控制外套温度跟踪反应温升进程,达到绝热的目的。现代实验除了在此基础上发展绝热法外,进而用先进科技设计半自动、自动的夹套恒温式量热计,测定物质的燃烧热,配以微机处理打印结果。利用雷诺图解法或奔特公式计算热量计热交换校正值?T 。使经典而古老的量热法焕发青春。 1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热,燃烧产物必须是稳定的终点产物CO 2(g )和H 公式: (2.1.1) 求水当量C J 及萘的燃烧热Q V Q J V -样 (2.1.2) 第一次燃烧,以苯甲酸作为基准物,求水当量C J (热量计热容),单位为J ?K -1。第二次燃烧,测被测物质萘的恒容燃烧热Q V ,利用(2.1.1)式再求算Q p 。 两次升温值都利用雷诺校正图求?T 值。或用奔特公式校正?T : 1 关键词:燃烧热 氧弹式热量计 水当量 误差传递 2. 仪器与试剂 氧弹热量计 1套 氧气钢瓶 1只 压片机 1台 容量瓶 2000mL 1个 万用表 1个 烧杯(1000mL 2000mL ) 各1只

专用燃烧丝(中间绕几圈成电炉丝状) 10~15cm HR—15B多功能控制箱1台可与微机连接并打印输出 苯甲酸(A?R)1.0~1.2克萘(A?R)0.6~0.8克均压成片状。 经典式: 贝克曼温度计 现代式: 铂电阻+电桥代替贝克曼温度计新式氧弹与压片机 半自动: 热敏电阻探头,数显型或微机型外夹套恒温式。 全自动式:铂电阻传感,WZR-1微电脑精密快速自动热量计,自动数据处理。 半自动式:WHR—15A(B)数显型氧弹式(B型可配微机)热量计主机部分: 3.预习与提问 (1)什么是燃烧热?其终极产物是什么? (2)实验测仪器常数采用什么样的办法?水当量是什么含义? (3)氧弹式热量计测燃烧热的简单原理?主要测量误差是什么?如何求Q p?(4)为什么说高精度的燃烧热数据较之生成热数据更显得必要? 4.操作注意 准备工作: ①检验多功能控制器数显读数是否稳定。熟习压片和氧弹装样操作,量热计安装注意探头不得碰弯,温度与温差的切换功能键钮,报时及灯闪烁提示功能等。 ②干燥恒重苯甲酸(0.9~1.2g)和萘(0.6~0.8g)压片,注意紧实度,分析天平称样。 ③容量瓶量取3000mL水,调节水温低于室温1K。 ④量取两根10厘米点火丝,中段在原珠笔蕊上绕几圈。燃烧丝缚紧使接触电阻尽可能小。氧弹充氧注意小动作缓缓旋开减压阀。 ⑤氧弹内预滴10mL水,促产物凝聚成硝酸。

燃烧热实验报告

华南师大学实验报告学生曾庆瑜学号 专业化学(师)年级、班级2014级化教六班 课程名称物理化学实验实验项目燃烧热的测定 实验类型□验证□设计□综合实验时间2016 年 12月 12日 实验指导老师林晓明实验评分 一、实验目的 1、明确燃烧热的定义,了解定压燃烧热与定容燃烧热的差别。 2、掌握量热技术的基本原理;学会测定萘的燃烧热 3、了解氧弹量热计的主要组成及作用,掌握氧弹量热计的操作技术。 4、学会雷诺图解法校正温度改变值。 二、实验原理 燃烧热是指1mol物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(O v),恒容燃烧热这个过程的能变化(ΔU )。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p),恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化(ΔH )。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式: cHm = Q p=Q v +Δn RT(3-4) 本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。 氧弹是一个特制的不锈钢容器(如图)为了保证化妆品在若完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其他氧化剂),还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水,而几乎不与周围环境发生热交换。 但是,热量的散失仍然无法完全避免,这可以是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高,也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量,而必须经过作图法进行校正。 量热反应测量的基本原理是能量守恒定律,在盛有定水的容器中,样品物质的量为n摩尔,放入密闭氧弹充氧,使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器各部件,引起温度上升。设系统(包括水桶,氧弹本身、测温器件、搅拌器和水)的总热容为C(通常称为仪器的水

深圳大学物理化学实验报告-2

深圳大学物理化学实验报告 深圳大学物理化学实验报告--燃烧热的测定--谢佳澎苏竹深圳大学物理化学实验报告--燃烧热的测定--谢佳澎苏竹深圳大学物理化学实验报告 实验者: 谢佳澎苏竹实验时间: 2000/3/5 气温: 24.5 ℃大气压: 101.47 kpa 燃烧热的测定 目的要求一,用氧弹热量计测定萘的燃烧热 二,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别 三,了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术 四,学会雷诺图解法校正温度改变值 仪器与试剂氧弹卡计贝克曼温度计普通温度计压片器分析天平台秤万用电表点火丝剪刀直尺镊子扳手苯甲酸柴油氧气钢瓶氧气减压阀 实验数据及其处理贝克曼温度计读数 苯甲酸 柴油 苯甲酸 柴油 样品质量g

初段 末段 初段 末段 w2 w2 1 2.157 3.458 1.528 3.440 2.2500 39.1769 2 2.162 3.461 1.533 3.480 w1 w1 3

3.464 1.538 3.520 1.5718 38.5392 4 2.175 3.467 1.541 3.550 样重 样重 5 2.180 3.469 1.542 3.558 0.6782 0.6377 6 2.185

1.544 3.561 点火丝7 2.190 3.471 1.546 3.568 l2 l2 8 2.194 3.472 1.547 3.570 20 20 9 2.198 3.473 1.549

l1 l1 10 2.203 3.475 1.550 3.572 16 5.8 消耗 消耗 4 14.2 初段斜率初段截距初段斜率初段截距0.0051 2.153 0.0023 1.529

物理化学-物理化学-试验一:燃烧热的测定

实验一燃烧热的测定 一、实验目的及要求 1.用氧弹量热计测定萘的燃烧热,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别与相互关系。 2. 了解氧弹量热计的原理、构造及其使用方法,掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。。掌握用雷诺图解法校正温度的改变值 3. 二、实验原理 燃烧热是指一摩尔物质完全燃烧时的热效应。所谓“完全燃烧”,是指有机物质中的碳:燃烧生成气态二氧化碳、氢燃烧生成液态水等。例如:萘的完全燃烧方程式为 CH(s)+12O(g)=10CO(g)+4HO(1) 282210燃烧热测定可在恒容或恒压条件下进行。由热力学第一定律可知:在不做非膨胀功情况下,恒容燃烧热Q = ΔU, 恒压燃烧热Q = ΔH。在氧弹式量热计中测得燃烧热为Q, 而vvp一般热化学计算用的值为Q,这两者可通过下式进行换算:p1)( ΔnRT + Q = Q vp式中Δn为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量的差值;R 为摩尔气体常数;T 为反应温度(K)。 在盛有定量水的容器中,放入内装有一定量的样品和氧气的密闭氧弹,然后是样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器,引起温度上升。若已知水量为W克,水的比热为C, 仪o C 所需的热量)。而燃烧前、后的温度为t和t。则m克物器的水当量W'(量热计每升高1n0质的燃烧热为: 2) ( t') ( ? t) + Q ' = (CWW n0若水的比热为1 (C = 1), 摩尔质量为M的物质,其摩尔燃烧热为: m3)(t ') (t? ) WW = Q ( + n0M水当量W'的求法是用已知燃烧热的物质(如本实验用苯甲酸)放在量热计中燃烧,测W3))WW。一般因每次的水量相同,W其始、末温度,按式() 求'( + '可作为一个定值( 1 m W4)(= 来处理。故Q(t) ( ? t) n0M在精确的实验中,辐射热及铁丝燃烧所放出的热量及温度计本身的校正都应该考虑。另外,若供燃烧用的氧气中含有氮气时,则在燃烧过程中,氮气氧化成硝酸而放出热量亦不能略去。 实验过程中,量热系统的温度随时间而变化,因此量热系统和恒温的环境之间不可避免地存在相互热辐射,对量热系统的温度变化值产生影响,这可以用雷诺图解法予以校正,即根据不同时间t测得量热系统的温度θ的数据,作温度—时间曲线CABD,如图1(a)所示,曲线中A点为开始燃烧时量热系统的温度,B点为燃烧结束后测得的量热系统最高温度,然后在温度轴上找出对应于夹套水温的点θ,通过θ作时间轴的平行线,交CABD MM于M点,通过M点作时间轴的垂线,再通过A、B两点分别作CA、BD的切线交垂线于F、E两点,则由E、F两点所表示的温度之差值,即为燃烧反应前、后经校正的量热系统温'表示在量热系统的温度从A点上升至MFF 点这段时间Δt内,由于环境辐度变化值Δθ。1'表示在量射和搅拌等引进能量而造成量热系统温度的升高,这部分是必须扣除的;而EE热系统的温度从M点升至B点这段时间Δt内,由于量热系统辐射热量给环境而造成量热2系统温度的降低,这部分是必须加上的。故用E、F两点所表示的温度之差值来表示量热系统的温度变化值Δθ是比较合理的。

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