燃烧热的实验测定与计算

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燃烧热的测定实验报告

燃烧热的测定实验报告

燃烧热的测定实验报告实验目的,通过实验测定燃烧热的大小,探究燃烧过程中的能量转化规律,加深对燃烧热概念的理解。

实验原理,燃烧热是指单位物质在标准状态下完全燃烧时放出的热量。

实验中我们采用量热器测定燃烧热,将待测物质放入量热器内燃烧,通过测定温度变化和质量变化,计算出燃烧热。

实验步骤:1. 将待测物质(如镁丝)放入量热器内,称取质量m1;2. 用精密天平称取一定质量的水m2,并记录水的初始温度;3. 用点火器点燃待测物质,待燃烧结束后,测量水的最终温度;4. 测量燃烧后的待测物质的质量m3。

实验数据记录与处理:1. 待测物质质量m1 = 0.05g;2. 水的质量m2 = 100g,初始温度t1 = 20℃,最终温度t2 = 45℃;3. 燃烧后待测物质质量m3 = 0.02g。

实验结果计算:1. 待测物质燃烧放出的热量Q = mcΔT,其中m为水的质量,c为水的比热容(4.18J/g℃),ΔT为温度变化;2. 待测物质燃烧放出的热量Q = 100g × 4.18J/g℃× (45℃ 20℃) = 6270J;3. 待测物质燃烧放出的热量Q = 6270J;4. 待测物质的质量变化Δm = m1 m3 = 0.05g 0.02g = 0.03g;5. 待测物质燃烧放出的热量Q' = Q/Δm = 6270J/0.03g = 209000J/g。

实验结论,根据实验数据计算得出,待测物质燃烧放出的热量为209000J/g。

通过本次实验,我们深刻理解了燃烧热的概念,并掌握了测定燃烧热的方法和步骤。

同时,实验结果也验证了燃烧过程中的能量转化规律,为我们进一步学习热化学提供了重要的实验基础。

总结,本次实验通过测定燃烧热,加深了我们对燃烧过程中能量转化规律的理解,为我们打下了坚实的实验基础。

在今后的学习中,我们将进一步探索热化学的奥秘,不断提高实验操作技能,培养科学精神,为将来的科学研究和工作打下坚实的基础。

实验一 燃烧热的测定

实验一  燃烧热的测定

实验一 燃烧热的测定一、实验目的1.用氧弹式量热计测定萘的摩燃烧焓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、实验原理燃烧焓是指1mol 物质在等温、等压下与氧化瓜时的焓变。

“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,如在碳被氧化成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。

通过烯烧的测定,还可以判断工业用燃料的质量等。

由上述燃烧的定义可知,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c m p m H Q ⋅∆=。

因此,测定物质的燃烧焓实际就是测定物质在等湿、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,也可以在等压条件进行。

等压燃烧热(p Q )与容烯烧热(v Q )之间的关系为:()()p v B Q Q m g v g RT ς=+∆=∆∑ (1)或()pm vm B Q Q v g RT =+∑式中,p m Q ⋅或v m Q ⋅均指摩尔反应热,()B v g ∑为气体物质化学计算数的代码和;ς∆为反应进度增量,p Q 或v Q 则为反应物质的量为ς∆时的反应热,()m g ∆为该反应前后气体物质的物质的量变化,T 为反应的绝对温度。

1. 搅动棒2. 外筒3. 内筒4. 垫脚5. 氧弹6. 传感器7. 点火按键8. 电源开关 9. 搅拌开关 10. 点火输出负极 11. 点火输出正极12. 搅拌指示灯 13. 电源指示灯 14. 点火指示灯测量热效应的仪器称作量热计,本实验用氧弹式量热计测量燃烧热,图1为氧弹示意图。

测量其原理是能量守恒定律,样品完全燃烧放出的能量使量热计本身及其周围介质(本实验用水)温度升高,测量了介质燃烧前后温度的变化,就可以求算该样品的恒容燃烧热。

燃烧热_实验报告

燃烧热_实验报告

一、实验目的1. 了解燃烧热的定义和意义;2. 掌握燃烧热的测定方法;3. 熟悉氧弹量热计的使用和操作;4. 分析实验误差,提高实验技能。

二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在恒定压力下完全燃烧时,生成稳定的氧化物所放出的热量。

在实验中,通过测定一定量的可燃物质在氧弹中完全燃烧时,氧弹及周围介质(水)的温度升高,从而计算出燃烧热。

实验原理如下:1. 燃烧热的计算公式:Q = m q,其中Q为燃烧热,m为可燃物质的质量,q为燃烧热的热值。

2. 热值q的测定:通过测量氧弹及周围介质(水)的温度升高,计算出热量Q,然后除以可燃物质的质量m,得到热值q。

3. 燃烧热的测定:根据热值q和可燃物质的摩尔质量,计算出燃烧热。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹量热计、数字式精密温度计、电子天平、秒表、量筒、烧杯、试管、滴管、点火器等。

2. 试剂:苯甲酸(标准物质)、萘(待测物质)、蒸馏水、点火丝等。

四、实验步骤1. 准备实验仪器,检查氧弹量热计是否正常工作。

2. 称取一定量的苯甲酸,放入氧弹中,密封。

3. 将氧弹放入量热计的水中,预热至室温。

4. 用点火器点燃点火丝,迅速将点火丝伸入氧弹中,点燃苯甲酸。

5. 记录燃烧过程中氧弹及周围介质(水)的温度变化,直至燃烧结束。

6. 计算燃烧热:Q = m q,其中m为苯甲酸的质量,q为燃烧热的热值。

7. 称取一定量的萘,重复上述实验步骤,测定萘的燃烧热。

五、实验数据与结果1. 苯甲酸的燃烧热:- 苯甲酸的质量:0.1000 g- 燃烧热的热值:26.460 kJ/g- 燃烧热:Q = 0.1000 g 26.460 kJ/g = 2.646 kJ2. 萘的燃烧热:- 萘的质量:0.1000 g- 燃烧热的热值:35.640 kJ/g- 燃烧热:Q = 0.1000 g 35.640 kJ/g = 3.564 kJ六、实验误差分析1. 实验误差来源:- 温度计读数误差;- 热值测定误差;- 可燃物质称量误差;- 氧弹密封性能;- 环境温度、湿度等外界因素。

燃烧热的测定实验报告

燃烧热的测定实验报告

一、实验名称:燃烧热的测定二、实验目的1、明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。

2、通过测定萘的燃烧热,掌握有关热化学实验的一般知识和技术。

3、掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。

4、了解、掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。

5、学会雷诺图解法校正温度改变值。

三、实验原理在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q v), 其值等于这个过程的内能变化(ΔU)Q v = – MC VΔT/m在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p),其值等于这个过程的热焓变化(ΔH)Q p= Q + ΔnRT在略去体系与环境的热交换的前提下,体系的热平衡关系为Q v = – M[(WC水+ C体系)ΔT – Q a L a– Q b L b]/m令 k = WC水+ C体系,则Q v = –M( kΔT – Q a L a– Q b L b)/M其中:M为燃烧物质的摩尔质量;m为燃烧物质的质量;Qv 为物质的定容燃烧热;ΔT为燃烧反应前后体系的真实差;W为水的质量;C为水的比热容;C体系为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温度计,搅拌器的热容;Q a、Q b分别为燃烧丝,棉线容;L a,L b分别为燃烧丝,棉线的长度。

在已知苯甲酸燃烧热值的情况下,我们通过实验可测出k的大小,用同样的方法我们就可以测出萘的燃烧热值Q v。

仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质(如本实验用苯甲酸),放在量热计中燃烧,测其始、末温度,经雷诺校正后,按上式即可求出C。

雷诺校正:消除体系与环境间存在热交换造成的对体系温度变化的影响。

方法:将燃烧前后历次观察的温度对时间作图,联成FHDG线如图4-1或者图4-2。

图中H相当于开始燃烧之点,D点为观察到最高温度读数点,将H所对应的温度T1,D所对应的温度T2,计算其平均温度,过T点作横坐标的平行线,交FHDG线于一点,过该点作横坐标的垂线a,然后将FH线和GD线外延交a线于A、C两点,A点与C点所表示的温度差即为欲求温度的升高∆T。

燃烧热的测定实验报告

燃烧热的测定实验报告

燃烧热的测定实验报告实验目的:测定燃烧热。

实验原理:燃烧热是指在常压条件下,一定物质燃烧完全生成燃烧产物所释放的热量。

燃烧热的测定方法有多种,常用的方法之一是进行燃烧实验,并通过实验中产生的热量变化来计算燃烧热。

实验仪器和药品:1. 燃烧装置:包括燃烧炉、氧气源和传热设备等。

2. 电子天平:用于称量试样质量。

3. 温度计:用于测量实验中的温度变化。

4. 试样:待测物质。

实验步骤:1. 准备实验装置:将燃烧炉放置在实验台上,并连接氧气源和传热设备,确保氧气流量和燃料供应充足。

2. 稳定实验环境:打开燃烧炉,调整氧气流量和燃料供应,使燃烧炉内的温度保持在稳定状态。

3. 称量试样:用电子天平称量一定质量的试样(约为1g),记录质量。

4. 进行燃烧:将试样放置在燃烧炉中,在氧气供应下进行燃烧。

同时使用温度计记录燃烧开始时和结束时的环境温度。

5. 观察燃烧过程:观察燃烧过程中生成的气体和燃烧产物。

6. 计算燃烧热:根据实验过程中温度的变化和试样的质量,计算燃烧热。

实验结果:试样质量:1g燃烧开始温度:25°C燃烧结束温度:40°C实验过程中观察到试样燃烧产生气体,燃烧后产生了灰烬。

计算燃烧热:首先计算实验中燃烧前后的温度变化:ΔT = T2 - T1 = 40°C - 25°C = 15°C。

根据热容的定义,燃烧炉中的物质对应的热量变化为:q = m*c*ΔT其中,q为燃烧热,m为试样质量,c为燃烧炉中物质的热容,ΔT为温度变化。

将试样质量和温度变化代入计算得到燃烧热的结果。

讨论和结论:通过实验测定了燃烧热,并计算得到了燃烧热的值。

实验过程中观察到试样在燃烧过程中产生了气体和灰烬。

燃烧热是评价燃料或物质燃烧性能的重要指标,实验结果可用于评估试样的燃烧性能。

实验中的测量误差和实验条件的精确程度可能会对结果产生影响,因此在进行实验时应尽量减小误差并提高实验条件的准确度。

物化实验——燃烧热的测定

物化实验——燃烧热的测定

燃烧热的测定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,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 →CO 2(g ),H 2→H 2O (l ),S →SO 2(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 rmQ 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。

物理化学实验——燃烧热

物理化学实验——燃烧热
本实验由苯甲酸数据求出水当量W,将水当 量值代入(1)就可求出待测样品的QV.g样 品,再换算成QV.m=QV.gM。然后,计算出 Qp.m。
采用 雷诺 校正
3. 温度的校方法
三、仪器试剂
仪器:氧弹式量热计1套;氧气钢瓶(带氧 气表)1个;台秤1只;电子天平1台,压片 机,温度温差仪,高压钢瓶
并与标准值比较。
六、注意问题
1. 称量样品不要多,否则燃烧不完全 2. 燃烧丝连接要接触到药片上,但是不能碰
到坩埚壁上,否则,短路,药片不燃烧 3. 充氧时,要有老师在现场。
构造
减压阀的使用
2. 使用方法 打开总阀门,顺时针
慢慢旋紧调节螺杆, 打开减压阀门,使 分压表达到所需要 的压力,逆时针慢 慢旋松调节螺杆, 关闭减压阀门,断 开紫铜管和使用体 系的接头,放掉低 压室内的气体。关 闭总阀门,再次打 开减压阀门,放掉 高压室内的气体, 关闭减压阀门。
注意问题
使用完毕,必需将调节螺杆旋到最松。否 则,在下一次打开总阀门时就会因有高压 气体冲出发生事故。
要求有老师现场指导,不得自行其是。
燃烧热的测定(研究)
一、实验目的 1.通过测定萘的燃烧热,掌握有关热化学实
验的一般知识和技术。 2.掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。 3.掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。
二、实验原理
1. 燃烧热
燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应。
定压摩尔燃烧热与定容摩尔燃烧热可以用 下式相互换算:

Qp,m = QV,m +
B(g)RT
其中 B(g)指燃烧反应计量方程式中 气体物质B的计量系数之代数和。
2. 氧弹量热计的测定原理

物理化学实验燃烧热的测定

物理化学实验燃烧热的测定

物理化学实验燃烧热的测定燃烧热是指物质在恒定压力下完全燃烧时释放或吸收的热量。

测定物质的燃烧热对于研究物质的性质、燃烧过程以及能量转化等方面有着重要的意义。

本文将介绍物理化学实验中燃烧热的测定方法及实验操作步骤。

一、实验原理物质的燃烧热可以通过燃烧反应的焓变来确定。

焓变是指在恒定压力下,反应过程中系统的热量变化。

燃烧反应通常可写为:物质A + O2 →产物其中A为被燃烧的物质,O2为氧气。

在完全燃烧状态下,反应中物质A测绝对燃烧热ΔH0为反应放出的能量。

ΔH0 = Q = mCpΔTΔH0为燃烧热,Q为吸热或放热量,m为物质A的质量,Cp为物质的定压比热容,ΔT为温度变化。

因此,测定物质的燃烧热可以通过测量温度的变化来获得。

通常使用强酸作为火焰初始温度的参比剂,并且将物质A置于绝热杯中,然后点燃A,利用燃烧释放的能量将水加热,并通过温度变化来计算燃烧热。

二、实验操作步骤1.实验器材准备:绝热容器、温度计、天平、火焰点火器、水槽等。

2.实验器材清洗:将使用的器材仔细清洗,确保没有残留物影响实验结果。

3.实验设备调整:调整绝热容器的蓄热性能,使其能够尽可能阻止热量的流失。

4.实验样品准备:将待测物质A称取适量,并记录其质量m1。

5.温度计校准:将温度计置于标准温度环境中,校准它的读数准确性。

6.绝热环境建立:将绝热容器放入水槽中,并检查是否存在漏气现象。

7.水槽温度调节:调节水槽内的水温至近似于室温。

8.实验数据记录:将待测物质A点燃,同时记录绝热容器的初始温度。

9.燃烧反应进行:将点燃的物质A以尽量均匀的速率燃烧,观察温度变化情况,直到温度基本稳定。

10.温度数据记录:记录绝热容器中水的温度随时间的变化情况。

11.数据处理:将温度数据绘制成曲线图,计算出最终温度变化ΔT。

12.计算燃烧热:根据实验原理,计算物质A的燃烧热ΔH0。

三、实验注意事项1.实验器材应干净整洁,以免影响实验结果。

2.实验样品应准确称量,以确保实验的准确性。

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燃烧热的实验测定与计算
燃烧热是指在恒定压力下燃烧1摩尔可燃物质所释放的热量。

实验测定和计算燃烧热一直是化学研究中的重要内容之一。

实验测定燃烧热的方法有很多种,最常用的是计量燃烧法。

该方法是将燃料放置在一个密闭的容器中,保持燃料的稳定状态,然后引入适量的氧气并点燃燃料。

燃料在燃烧过程中释放出的热量将被传导到周围环境中。

通过测量周围环境的温度变化,可以计算出燃烧热。

在实际的燃烧热测定实验中,一般采用流动量热计进行测定。

实验前,首先要确保实验装置的密封性能良好,确保气体不会泄漏。

然后,测量所需的燃料样品和氧气供应量。

燃料样品应具有一定的纯度,以确保实验结果的准确性。

接下来,将燃烧热计与电子天平相连,以便同时测量样品的质量变化和温度变化。

在实验过程中,首先将容器内部的气体抽空,消除任何杂质和氧气。

然后,向燃烧热计中注入适量的燃料样品。

通过控制流速,使得燃料和氧气在燃烧热计中充分混合并燃烧。

在燃烧过程中,燃料将释放出大量的热量,温度计将记录下温度的变化。

实验结束后,通过对温度变化和质量变化的分析,可以计算出燃烧热。

根据燃料的质量变化和温度变化,可以计算出燃烧热的大小。

通常,燃烧热的计算公式为:燃烧热=质量变化×比
热容×温度变化。

实验测定燃烧热的结果可以用于进一步的理论计算和应用研究。

例如,可以通过测定燃烧热来确定燃料的热量和能量含量,进而评估燃料的质量以及在工业和能源领域的应用潜力。

此外,燃烧热还可以用于计算燃料的燃烧产物和气体组成,以及探究燃料在不同温度和压力下的燃烧行为。

总之,实验测定和计算燃烧热对于理论研究和应用研究都具有重要意义。

它提供了评估燃料性能和能量潜力的手段,有助于推动化学和能源领域的发展。

实验测定和计算燃烧热的方法不断发展和完善,将为数百年来的科学研究提供更准确和可靠的数据。

在实验测定和计算燃烧热的过程中,有一些因素需要考虑。

首先,实验条件需要尽可能接近理想情况。

例如,实验室温度和压力要稳定且准确,以确保测定的准确性。

其次,燃料的纯度也是一个重要的因素。

如果燃料中含有杂质,将会影响燃烧过程和测定结果。

因此,在实验前,需要对燃料进行精确的纯化处理。

此外,还需要考虑实验装置的热容量和热损失。

实验装置和容器会吸收一部分燃烧过程释放的热量,而且在这些容器外侧的环境会导致热量的逸出。

因此,在测定过程中,需要对实验装置的热损失进行校正。

通常,可以通过测定在相同条件下燃烧无燃料控制时的温度变化来计算实验装置的热容量。

此外,燃料选择也是一个重要的因素。

不同的燃料具有不同的燃烧热值和热容量。

因此,在选择燃料时,需要考虑其物理性质和燃烧特性,以确定合适的测定方法和实验参数。

例如,对于液体燃料,可以使用流动量热计进行测定;而对于固体燃料,
可以使用差热量计等方法进行测定。

实验测定和计算燃烧热还可以通过理论模拟和计算来辅助。

例如,可以使用密度泛函理论(DFT)等计算方法来预测和优化燃料的燃烧热。

这些理论计算方法基于量子力学原理,可以计算并模拟燃料分子的结构和能量。

通过与实验结果进行对比,可以验证和修正理论模型,进一步提高燃烧热的计算准确性。

实验测定和计算燃烧热的结果在许多领域都有广泛的应用。

在能源领域,燃烧热用于评估燃料的热量和能量含量,以确定燃料的质量和适用性。

这对于选择合适的燃料和优化能源利用具有重要意义。

在材料科学领域,燃烧热可以用于计算材料的燃烧产物和气体生成,以了解材料的燃烧行为和性能。

在环境科学领域,燃烧热可以用于评估燃料的环境影响和排放物的生成,以指导环境保护和减少污染。

总的来说,实验测定和计算燃烧热是化学研究中的重要内容,对于理论研究和应用研究都具有重要意义。

通过实验和计算,可以测定和计算出燃烧热的数值,并用于估计燃料的能量和气体生成。

此外,实验测定和计算燃烧热还可以提供关于燃料和材料性能的重要信息,对于燃料选择、燃烧工艺和环境保护具有重大影响。

因此,在未来的研究中,燃烧热的实验测定和计算将继续发挥重要作用,并与理论模拟相结合,推动化学和能源领域的发展。

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