雷诺温度校正图

合集下载

实验3 燃烧热的测定

实验3 燃烧热的测定
1.527K
= 14.51kJ/K
2.萘的燃烧实验 萘与合金丝总重 0.5968g,合金丝重 0.0221g,燃烧后剩余 0.0094g。 在以 22.860℃作为零点时测量得到的温差用 Origin 作出下图:
图 5 萘燃烧曲线的雷诺校正图
温差为 0 时,时间为 1309s。
对 FH 段和 DG 段进行线性拟合,得到下图:
由于反应体系无法隔热,所以采用雷诺校正法来尽可能地减小误差。燃烧 前使体系的温度低于环境温度,得到一条吸热曲线,燃烧及传热完全后体系温 度高于环境温度,又会得到一条放热曲线,将其拟合到温度为室温时刻,即可 得到较为准确的 ΔT 数据。
图 1 绝热较差(左)和绝热良好(右)的雷诺校正图
综上,本实验通过测定两组温度变化数据,利用雷诺校正法和下列公式
关键词:燃烧热,氧弹卡计,萘
前言
物质的燃烧热是指一摩尔的物质完全燃烧所放出的热量。完全燃烧指的是 燃烧物中所有元素都出于最高价态。一般考虑的是物质在恒定条件下的燃烧 热,如本实验中最终测定的是物质在通况下的燃烧热,即各反应物和生成物都 处于通况下的状态。
热是一个不易测定的物理量,本实验通过测量温度变化来间接测定。本实 验所用恒温氧弹量热卡计是一种热容固定,易操作的仪器,加之水的热容已 知,且温度易于测量,令其作为传热介质即可测定体系的温度变化。
结果与分析
1.实验结果 实验得到萘的燃烧热为 5104kJ/mol。(数据处理见附件) 查阅资料,得到萘的恒压标准燃烧热 ϴ(298.15K, 1atm) = 5154kJ/mol, 相对误差为-0.97%。 2.误差分析 ①从操作过程来看: (1)在称量总质量到燃烧中间有很长一段时间,如果压片稍有松动则可能 部分脱落而无法完全点燃,导致放出的热量偏小; (2)操作时是裸手,可能会有油脂附着在样品和合金丝表面影响放热量, 从而影响实验结果; (3)装入的水量较大,量取时不能保证两次实验绝对相等,可能会产生一 定的相对误差。

实验二 燃烧热测定

实验二    燃烧热测定

实验二燃烧热测定1 目的要求:(1)学会用氧弹热量计测定有机物燃烧热的方法。

(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)掌握用雷诺法和公式法校正温差的两种方法。

(4)掌握压片技术,熟悉高压钢瓶的使用方法。

学会用精密电子温差测量仪测定温度的改变值。

2 基本原理:有机物的燃烧焓△c H0m是指lmol的有机物在p0时完全燃烧所放出的热量,通常称燃烧热。

燃烧产物指定该化合物中C变为C02(g),H变为H2O(l),S变为SO2(g),N变为N2 (g),Cl变为HCl(aq),金属都成为游离状态。

燃烧热的测定,除了有其实际应用价值外,还可用来求算化合物的生成热、化学反应的反应热和键能等,具有重要的理论价值。

量热方法是热力学的一个基本实验方法。

热量有Q p和Q v之分。

用氧弹热量计测得的是恒容燃烧热Q v;从手册上查到的燃烧热数值都是在298.15K,101.325 kPa条件下,即标准摩尔燃烧焓,属于恒压燃烧热Q p。

由热力学第一定律可知,在不做其他功的条件下,Q v=△U;Q v=△H。

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:△H =△U +△(pv)Q p=Q v+△n RT式中,△n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差;R为气体常数;T为反应的热力学温度(量热计的外桶温度,环境温度)。

在本实验中,设有m g物质在氧弹中燃烧,可使Wg水及量热器本身温度由T1升高到T2,令C代表量热器的热容,Q V为该有机物的恒容摩尔燃烧热,则:∣Q V∣=(C+W)(T2-T1)·M/m式中M为该有机物的摩尔质量。

该有机物的燃烧热则为:△c H m =△r H m = Q p=Q v+△n RT=-M(C+W) (T2-T1)/m +△n RT由上式,我们可先用已知燃烧热值的苯甲酸,求出量热体系的总热容量(C+W)后,再用相同方法对其他物质进行测定,测出温升△T= T2-T1,代入上式,即可求得其燃烧热。

食品热值的测定

食品热值的测定

食品热值的测定一、实验目的:1、用氧弹热量计测量面粉和鸡蛋的燃烧热并比较其热值。

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。

二、实验原理1.燃烧热1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。

在恒压条件下测定的燃烧热称为恒压燃烧热Qp(= ∆H );在恒容条件下测定的燃烧热称为恒容燃烧热Qv(= ∆U )。

∆H=∆U+∆(pV),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:Q P=Q V+∆nRT,其中∆n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差。

2. 测量氧弹量热计是一种环境恒温式的量热计,其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。

mQv+lQ点火丝=k△T,其中k=C计+C水m水,∆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度校正图校正。

3. 雷诺温度校正图三、仪器和试剂(1)仪器氧弹量热计1台,压片机1台,万用表1只,贝克曼温度计1支,容量瓶(1000ml)1只,氧气钢瓶及减压阀1只(2)试剂与材料面粉,鸡蛋一只,点火丝四、实验步骤1.量热计水当量的测定(1)样品制作:称重和压片(2)装置氧弹及充气(3)燃烧和测量温度:2.面粉的燃烧热测定1.量热计水当量的测定(1). 样品制作:称重和压片量取大约15厘米长的燃烧丝,将其中段绕成螺旋,精确称其质量,将铁丝穿在钢模的底板内,然后将钢模底板装进模子中,从上面倒入约0.6-0.8克面粉,慢慢旋紧压片机的螺杆,直到样品压成片状为止。

抽去模底的托板,再继续向下压,使模底和样品一起脱落。

将压好的样品表面的碎屑除去,在燃烧杯中用分析天平准确称量后即可供燃烧热测定用。

燃烧热的测定

燃烧热的测定

燃烧热的测定Ⅰ 实验目的1、掌握燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系;2、熟悉热量计中主要部分的原理和作用,掌握氧弹热量计的实验技术;3、用氧弹热量计测定苯甲酸和萘的燃烧热;4、学会雷诺图解法校正温度改变值。

Ⅱ 实验原理 1、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。

燃烧热的测定,除了有其实际应用价值外,还可以用于求算化合物的生成热、键能等。

量热法是热力学的一种基本实验方法。

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 等于体积内能变化∆U ;Q p 等于其焓变∆H 。

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:Q p = Q V + ∆nRT 2、氧弹热量计氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。

样品完全燃烧后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 ,则测量介质在燃烧前后体系温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。

其关系式如下:T C C W qb Q Mw J V ∆+=--)(水水样Ⅲ 仪器 试剂氧弹量热计 1套 万用表 1个 数字式精密温差测量仪 1台 案秤 1台 氧气钢瓶 1只 秒表 1个 氧气减压阀 1只 分析天平 1台 压片机 1台 引燃专用镍铬丝 塑料桶 1个 苯甲酸 剪刀 1把 萘Ⅳ 实验装置图Ⅴ实验步骤1、测定热量计的水当量1.1样品制作用分析天平称取大约1.15g左右的苯甲酸,在压片机上压成圆片。

用镊子将样品在干净的称量纸上轻击,除去表面松散粉末后再用分析天平称量,精确0.0001g。

1.2装样并充氧气打开氧弹盖,将氧弹内部擦干净。

测量金属小杯质量后,小心将样品片放置在金属小杯中部。

称取一定长度的引燃镍铬丝,在直径约2mm的万用电表笔上,将引燃镍铬丝的中段绕成螺旋形8圈。

将螺旋部分紧贴在样片的表面。

旋紧氧弹,将导气口与氧气钢瓶上的减压阀相连接。

实验二 燃烧热测定

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. 15Ⅰ、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℃。

燃烧热的测定

燃烧热的测定

燃烧热测定一、实验目的1、学会用氧弹热量计测定有机物燃烧热的方法。

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、掌握用雷诺曲线法校正所测温差的方法。

4、掌握压片技术,熟悉高压钢瓶的使用方法。

学会用精密电子温差测量仪测定温度的改变值。

二、基本原理燃烧焓的定义:在指定的温度和压力下,lmol的物质完全燃烧生成指定产物的焓变,称该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作H。

燃烧产物指定该化合物c m中C变为C02(g),H变为H2O(l),S变为SO2(g),N变为N2 (g),Cl变为HCl(aq),金属都成为游离状态等。

燃烧热的测定,除了有其实际应用价值外,还可用来求算化合物的生成热、化学反应的反应热和键能等,具有重要的理论价值。

量热方法是热力学的一个基本实验方法。

热量有Q p和Q v之分。

用氧弹热量计测得的是恒容燃烧热Q v;从手册上查到的燃烧热数值都是在298.15 K,1p条件下,即标准摩尔燃烧焓,属于恒压燃烧热Qp。

由热Q H。

若力学第一定律可知,在不做非膨胀功的条件下,v Q U;p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:Q Q nRT(1)p v式中,△n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差;R为气体常数;T为反应的热力学温度(量热计的外桶温度,环境温度)。

在本实验中,在盛有2500ml水的容器中放入装有W克样品和氧气的密闭氧弹,使样品完全燃烧,放出的热量引起体系温度的上升。

根据能量守恒原理,用温度计测量温度的改变量,由下式求得Q v。

()vM Q C T T W终始(2)式中,M 是样品的摩尔质量(g.mol -1);C 为样品燃烧放热给水和仪器每升高1度所需要的热量,称为水当量(J.K -1)。

水当量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,测定和T 始和T 终,即可求出水当量C ;然后再用相同的方法对奈进行测定,测定和T 始和T 终,代入上式,便可求得其燃烧热。

实验七十一 燃烧热的测定

实验七十一  燃烧热的测定

六、实验数据记录与处理
1、分别作苯甲酸及待测物萘的温度-时间曲线,通过雷 诺校正图求出它们在燃烧前后引起的实际温升值∆T1 和 ∆T2。 2、水当量的计算 3、萘的燃烧热的计算。
七、思考题
1、固体样品为什么要压成片状? 2、在氧弹里加10mL蒸馏水起什么作用? 3、本实验中,那些为体系?那些为环境?实验过程中有 无热损耗,如何降低热损耗? 4、为什么实验测量得到的温差值要用雷诺图解法校正? 5、使用氧气钢瓶和减压阀时有那些注意事项? 6、欲测定液体样品的燃烧热,你能想出测定方法吗?
四、实验步骤
(5) 测定水当量 (6) 检查燃烧是否完全 取出氧弹,放出余气,打开氧弹 盖,若氧弹中无灰烬,表示燃烧完全。 (7) 称量剩余点火丝 待处理数据时用。 2、萘的燃烧热的测定 称取0.5~0.6g萘,重复上述步骤测定之。
五、注意事项
1、压片不能太紧或太松。 2、点火丝一定要和式样片接触,不能和金属器皿相接触。 3、氧弹内不要忘记加水。 4、氧气钢瓶在开总阀前要检查减压阀是否关好;实验结 束后要关上钢瓶总阀,注意排净余气,使指针回零。
吉首大学 化学实验教学中心
Experimental Chemistry Center of Jishou University
实验七十一 燃烧热的测定
主讲教师:杨烧热的测定
预习提问
1、如何定义物质的燃烧热? 、 2、恒压燃烧热与恒容燃烧热有什么样的关系?实验中直接 测量的物理量是什么?用氧弹式量热计所测得的燃烧热是Qv 还是Qp? 3、氧弹式量热计中,哪些部件属于体系?哪些属于环境? 实验过程中有无热损耗?这些热损耗对实验结果有何影响? 4、实验成败的关键是什么?怎样提高点火效率? 5、为什么要测真实温差?怎样测定? 6、实验中,哪些因素容易造成误差?提高本实验的准确度 应该从哪些方面考虑?

燃烧热的测定-基于绿色环保理念的设计性实验改革

燃烧热的测定-基于绿色环保理念的设计性实验改革

第7期李姗姗,等:燃烧热的测定-基于绿色环保理念的设计性实验改革・231・燃烧热的测定-基于绿色环保理念的设计性实验改革李姗姗,师海雄,李乔,李翠林,魏晓莉,周娅妮,徐慧婷,袁新,李琪(兰州文理学院化工学院,甘肃兰州730030)摘要:以无毒环保的“肉桂酸”代替传统燃烧热实验中的致癌物质“萘”,减少有毒有害化学品对师生及环境的危害,从而实现本科实验教学的绿色化发展,完成燃烧热的测定-基于绿色环保理念的设计性实验改革的探索。

关键词:燃烧热的测定;绿色化学;设计性实验改革中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:'008-02'X(202')07-0231-03Determination of Heat of Combustion-A Design Experiment Reform based on theConcept of Green Environmental ProtectionLi Shanshan,Shi Haixiong,Li Qiao,Li Cuilin,Wei Xiaoli,Zhou Yani,Xu Huiting,Yuan Xin, Li Qi (College of Chemical Engineering,Lanzhou University of Arts and Science,Lanzhou730000,China)Abstract:The non-toxic and environmental friendly"cinnamic acid"replaces the carcinogenic substance"naphthalene"in the traditional combustion heat experiment to reduce the harm of toxic and harmful chemicals to teachers,students and the environment,so as to realize the green development of undergraduate experiment teaching and complete the determination of combustion heat exploration of the design experiment reform based on the concept of green and environmental protection.Key words:determination of combustion heat;green chemistry;design experiment reform燃烧热是热化学中的重要数据之一,可用于计算生成热、反应热和评价燃料的热值[1]。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

而必须经过作图法进行校正-雷诺(Renolds)温度校正图。

具体方法如下。

当适量待测物质燃烧后使热量计中的水温升高1.5~2.0℃。

将燃烧前后历次观测到的水温记录下来,并作图,连成abcd线(图3)。

图中b点相当于开始燃烧之点,c点为观测到的最高温度读数点,由于量热计和外界的热量交换,曲线ab及cd常常发生倾斜。

取b点所对应的温度T1,c点对应的温度T2,其平均温度为T,经过T点作横坐标的平等线TO,与折线abcd相交于O点,然后过O 点作垂直线AB,此线与ab线和cd线的延长线交于E,F两点,则E点和F点所表示的温度差即为欲求温度的升高值ΔT。

如图3所示,E
E'表示环境辐射进来的热量所造成热量计温度的升高,这部分必须扣除;而F
F'表示量热计向环境辐射出热量而造成热量计温度的降低,因此这部分必须加入。

经过这样校正后的温差表示由于样品燃烧使热量计温度升高的数值。

图 3 绝热较差时的雷诺校正图图 4 绝热良好时的雷诺校正图
有时热量计的绝热情况良好,热量散失少,而搅拌器的功率又比较大,这样往往不断引进少量热量,使得燃烧后的温度最高点不明显出现,这种情况下ΔT 仍然可以按照同法进行校正(图4)。

必须注意,应用这种作图法进行校正时,量热计的温度和外界环境温度不宜相差太大(最好不超过2~3℃),否则会引起误差。

相关文档
最新文档