实验一、燃烧热的测定实验数据处理示例

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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.明确燃烧热的定义,了解QV与Qp的差别。

2.通过萘的燃烧热的测量,了解氧弹式量热计中主要部件的作用,掌握量热计的使用技术。

3.学会雷诺图解法。

二、实验原理燃烧热:1mol物质完全燃烧时所放出的热量。

恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(QV),QV=ΔU。

恒压条件下测得的燃烧热为恒压燃烧热(Qp),Qp=ΔH。

若把参加反应的气体和生成的气体作为理想气体处理,则存在如下关系式:Qp=QV+ΔnRT。

Δn为反应产物中气体物质的总摩尔数与反应物中气体物质总摩尔数之差;R为气体常数;T为反应前后绝对温度。

本实验采用氧氮式量热计测量萘的燃烧热。

氧弹是一具特制的不锈钢容器,如图4-1所示。

为保证样品在其中迅速而完全地燃烧,需要用过量的强氧化剂,通常氧弹中充以氧气作为氧化剂。

实验时氧弹是旋转在装有一定量水的不锈钢桶中,水桶外是空气隔热层,再外面是恒定的水夹套,如图4-2所示。

样品和点火丝在氧弹中燃烧所放出的热大部分被不锈钢桶中的水所吸收,其余部分为氧弹、水桶、搅拌器、感温探头等吸收。

在热量计没有热量交换的情况下,可以写出以下平衡关系“丝丝样Q m Q m T C v if +=∆(1)ifC :量热计的热容,包括氧弹、量热计、水的热容。

1-⋅g JT ∆:准确温差。

K样m :样品的质量。

gvQ :所求样品的恒容燃烧热。

1-⋅g J丝m :燃烧掉的点火丝的质量。

g丝Q :点火丝的燃烧热。

1-⋅g J已知:实验所用点火丝丝Q =-41001-⋅g J要测量样品的v Q ,必须先知道热量计的ifC ,测定的方法就是在一定温度下,用已知燃烧热的标准物质(苯甲酸-26477=v Q 1-⋅g J ),在相同条件下进行实验,测量其温差,代入(1)式后,计算出热量计的ifC 。

关于真实温差的求算:氧弹量热计不可能是严格绝热的。

在燃烧后升温阶段,系统和环境间难免要发生热交换,因而温度计读得的温差并非真实温差。

燃烧热的测定实验报告数据处理

燃烧热的测定实验报告数据处理

燃烧热的测定实验报告数据处理实验目的:
本次实验的目的在于测定实验物质燃烧时所释放出来的热量,即燃烧热,并进行数据处理。

实验原理:
本次实验采用加热量计法进行,即先对固体物质进行点燃,然后将其悬挂于装有空气的加热量计箱中,并测定加热量计箱所升高的温度变化,最终通过计算,求解出燃烧热。

实验步骤:
1. 取出实验物质,并将其放入点燃器中点火;
2. 把点燃的物质放入加热量计箱中,并将量计箱的盖子盖好;
3. 等待加热量计箱内物质完全燃烧,并且较长时间内无明显变化;
4. 记录下加热量计箱内温度的初始值以及燃烧结束后的终值,计算出温度升高的值△T;
5. 记录下量计箱的重量以及量计箱能量当量的值,求出燃烧热(Q)。

实验数据:
通过实验测算,我们得到以下数据:
量计箱重量:156.8g
加热量计箱能量当量:2121J/g℃
初始温度:25.2℃
终止温度:57.6℃
数据处理:
根据上述实验数据,我们首先需要计算出温度变化值△T:△T=57.6℃-25.2℃=32.4℃
然后,计算燃烧热(Q):
Q=(156.8g×2121J/g℃×32.4℃)/1000=107.24kJ
实验结论:
本次实验利用加热量计法,测定了实验物质在燃烧时所释放出来的热量,即燃烧热,并通过数据处理,得到了燃烧热的数值为107.24kJ。

实验一燃烧热焓的测定

实验一燃烧热焓的测定

实验一燃烧热(焓)的测定一、实验目的:1、了解氧弹量热法的实验原理,掌握燃烧焓的测量技术。

2、学会雷诺校正图的校正方法,掌握Qp与Qv的关系。

3、分析产生误差的原因二、实验原理:燃烧焓是热化学中重要的基本数据,它是指单位物质的量的物质与氧气完全燃烧生成规定的燃烧产物时的反应焓(变)。

所谓规定的燃烧产物是指C变成CO2(气)、H变成H2O(液)、S变成SO2(气)、N变成N2(气)、Cl变成HCl水溶液等。

例如,甲烷在298K时的标准摩尔燃烧焓为:CH4(g)+2O2(g)→ CO2(g)+2H2O(l)= -890.31kJ·mol-1对于燃烧焓的测定来源于量热实验,所依据的是热力学公式:(推导)是反应在恒压条件下测量的恒压热。

对于燃烧反应,实验要在恒容容器中进行,所测量的是反应的恒容热。

由于和的测量条件不同,需按下式进行换算:(推导)式中为气体产物与气体反应物的物质的量之差,R为摩尔气体常数,T为反应的热力学温度。

本实验是利用量热计来测定萘(C10H8)的燃烧热,所测得的是恒容热。

量热计测量的原理是将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使量热计的温度升高,通过测量燃烧反应前后此温度的变化值,就可以计算出该样品的。

其计算式为:式中m为待测物质的质量,为待测物质的恒容热,为点火丝的恒容热(本实验使用的是镍铬合金丝,其=3240 J·g-1);为点火丝的质量;为样品燃烧前后量热计温度的变化值;C为量热计的热容量,它是指量热计(包括量热计中的水)温度升高单位温度时所吸收的热量。

通常用已知的物质标定量热计热容量C,一般采用高纯度的苯甲酸作为标准物质(其恒容热=26460J·g-1)。

当已知量热计热容量C之后,就可以利用上式通过实验测定其它物质的恒容热。

燃烧过程中量热计温度随时间变化的曲线如下图中的曲线abcd所示。

其中ab段表示实验前期,b点相当于开始燃烧之点;bc段相当于燃烧反应期;cd段则为后期。

实验一燃烧热焓的测定

实验一燃烧热焓的测定

实验一燃烧热(焓)的测定一、实验目的:1、了解氧弹量热法的实验原理,掌握燃烧焓的测量技术。

2、学会雷诺校正图的校正方法,掌握Qp与Qv的关系。

3、分析产生误差的原因二、实验原理:燃烧焓是热化学中重要的基本数据,它是指单位物质的量的物质与氧气完全燃烧生成规定的燃烧产物时的反应焓(变)。

所谓规定的燃烧产物是指C变成CO2(气)、H变成H2O(液)、S变成SO2(气)、N变成N2(气)、Cl变成HCl水溶液等。

例如,甲烷在298K时的标准摩尔燃烧焓为:CH4(g)+2O2(g)→ CO2(g)+2H2O(l)= -890.31kJ·mol-1对于燃烧焓的测定来源于量热实验,所依据的是热力学公式:(推导)是反应在恒压条件下测量的恒压热。

对于燃烧反应,实验要在恒容容器中进行,所测量的是反应的恒容热。

由于和的测量条件不同,需按下式进行换算:(推导)式中为气体产物与气体反应物的物质的量之差,R为摩尔气体常数,T为反应的热力学温度。

本实验是利用量热计来测定萘(C10H8)的燃烧热,所测得的是恒容热。

量热计测量的原理是将一定量的待测物质在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使量热计的温度升高,通过测量燃烧反应前后此温度的变化值,就可以计算出该样品的。

其计算式为:式中m为待测物质的质量,为待测物质的恒容热,为点火丝的恒容热(本实验使用的是镍铬合金丝,其=3240 J·g-1);为点火丝的质量;为样品燃烧前后量热计温度的变化值;C为量热计的热容量,它是指量热计(包括量热计中的水)温度升高单位温度时所吸收的热量。

通常用已知的物质标定量热计热容量C,一般采用高纯度的苯甲酸作为标准物质(其恒容热=26460J·g-1)。

当已知量热计热容量C之后,就可以利用上式通过实验测定其它物质的恒容热。

燃烧过程中量热计温度随时间变化的曲线如下图中的曲线abcd所示。

其中ab段表示实验前期,b点相当于开始燃烧之点;bc段相当于燃烧反应期;cd段则为后期。

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
燃烧热的测定实验报告
简介
本实验旨在测定燃烧热,通过计算燃烧产生的热量来确定物质的
燃烧热。

本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验步骤和结果分析。

实验目的
1.理解燃烧热的概念和测定方法。

2.学习使用燃烧热计测量燃烧产生的热量。

3.掌握实验方法和操作技巧。

实验原理
燃烧热是指物质燃烧时释放的热量。

在实验中,我们使用燃烧热
计测量燃烧的热量。

燃烧热计通过将待测物质燃烧在装有水的容器中,测量水的升温来计算燃烧热。

实验步骤
1.准备实验所需的装置和试剂。

2.将待测物质放入燃烧热计的容器中。

3.点燃待测物质,使其燃烧。

4.观察水的升温情况,并记录升温的时间和幅度。

5.根据水的升温情况和燃烧热计的参数,计算出燃烧热的值。

实验结果分析
通过实验测量得到的数据,我们可以计算出待测物质的燃烧热。

根据实验结果,我们可以比较不同物质的燃烧热大小,推断物质的燃烧特性和化学性质。

结论
通过本实验,我们成功测定了待测物质的燃烧热。

通过燃烧热的测量,我们可以更深入地了解物质的性质以及其在燃烧过程中产生的能量。

此实验对于研究物质的能量转化和燃烧过程具有重要意义。

参考文献
无。

燃烧热的测定

燃烧热的测定
4、测量初期、主期、末期,温度的观测和记录准确度;
5、停止实验后,从热量计中取出氧弹,取下氧弹盖,氧弹中如有烟黑或未燃尽的试样残余,试验失败,应重做.如果残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据,势必造成较大误差;
6、 数据处理中,用雷诺法校正温差,观测燃烧前后的一系列水温和时间的观测值误差,造成校正曲线的不准确;从开始燃烧到温度上升至室温这一段时间△t1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。由室温升到最高点这一段时间△t2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。扣除不合适会造成误差;
(2)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干净,用万用表欧姆档检查两电极是否通路,若通路,将称好的棉线绕加热丝两圈后放入坩锅底部,然后将制好的样品片压在棉线上,旋紧弹盖再用万用表检查两电极之间是否通路,若通路则可充氧进行测量。
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,拉动板手充入氧气(1.5MPa)。氧弹结构见图II-1-1。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筒。
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。

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。

燃烧热的测定 实验报告

燃烧热的测定 实验报告

燃烧热得测定一、实验目得●使用氧弹式量热计测定固体有机物质(萘)得恒容燃烧热,并由此求算其摩尔燃烧热。

●了解氧弹式量热计得结构及各部分作用,掌握氧弹式量热计得使用方法,熟悉贝克曼温度计得调节与使用方法●掌握恒容燃烧热与恒压燃烧热得差异与相互换算二、实验原理摩尔燃烧焓∆c Hm恒容燃烧热Q V∆rHm = Qp∆rUm= Q V对于单位燃烧反应,气相视为理想气体∆cHm=Q V +∑nB 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DTx-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得测定(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与W2(2)把盛有苯甲酸片得坩埚放于氧弹内得坩埚架上,连接好点火丝与助燃棉线(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。

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实验一、燃烧热的测定(氧弹法)
实验数据处理示例
实验数据处理示例1
(一)量热计热容(水当量)的测定
实验数据如下:
时间(min) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
温度(℃) 21.382 21.385 21.388 21.391 21.394 21.397 21.420 21.835 22.523 23.217 23.714 时间(min) 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 温度(℃) 23.785 23.831 23.866 23.898 23.924 23.951 23.972 23.991 24.009 24.014 24.017 样品(苯甲酸)质量m=0.8562g;
-26460 J/g×0.8562g=-22655.05J
作图如下:
由图可得:
T=23.714-21.430 =2.284,
∵l Q l≈0,∴-nQ V-l Q l = c ΔT
C =-n Q V /ΔT
计算得:量热计热容为c=(22655.05 J)/2.284 = 9919.02 J/K。

(二)蔗糖燃烧热的测定
实验数据如下:
时间(min) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 温度(℃) 20.736 20.744 20.752 20.756 20.760 20.764 20.982 21.732 22.232 22.447 22.533 时间(min) 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0
温度(℃) 22.607 22.654 22.686 22.712 22.724 22.728 22.731 22.733 22.735 22.737 22.739
萘的质量为:m = 1.1302 g
图如下:
测得: T=1.886 K; c = 9919.02 J/K 蔗糖M=342 g/mol 计算得萘的燃烧热为:
-(W
样/M

)Q V= C量×ΔT
Q V =-(C量×ΔT)×(M样/ W样)= -5660844.9 J/mol = -5660.8 kJ/mol (三)结果讨论与分析
实验结果偏大,可能是忽略了铁丝的燃烧值引起的。

实验数据处理示例2
实验数据:
点火前的温度(每隔1min) 点火过程中的温度(每隔15s) 点火后的温度每隔1min)
苯甲酸18.12 18.22 19.94 18.12 18.54 19.96 18.13 18.88 19.98 18.14 19.17 19.99 18.15 19.37 20.00 18.16 19.53 20.00 18.17 19.63 19.99 18.17 19.72 19.98 18.18 19.82 19.98 18.19 19.90 19.97
萘19.88 20.69 22.17
19.98 21.03 22.18
20.28 21.32 22.19 20.30 21.54 22.20 20.31 21.70 22.22 20.32 21.83 22.20 20.34 21.98 22.19 20.36 22.07 22.18 20.38 22.10 22.16 20.39 22.15 22.15
由苯甲酸燃烧计算出热量计的水的总当量:8386.78
再由图2可以计算出萘的恒容燃烧热为:35310.42J/g,。

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