燃烧热的测定-新乡医学院

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燃烧热的测定实验报告资料

燃烧热的测定实验报告资料

燃烧热的测定实验报告资料
一、实验原理
物质在燃烧过程中会释放热量,这个热量称为燃烧热。

利用热量和温度的关系,可以通过测量温度变化来计算出物质的燃烧热。

二、实验仪器
热量计、酒精灯、温度计、计时器。

三、实验步骤
1、将热量计两个比色杯中放入相同的冷水,并记录下水的体积和温度。

2、将一种物质(如:蜡烛、乙醇等)点燃,并将酒精灯在热量计的下方点燃,将产生的火焰放在物质上,使其燃烧。

3、在物质完全燃烧后,记录下热量计中水的温度。

4、将另一种物质(如:蜡烛、乙醇等)按上述步骤燃烧,并记录下相应的数据。

5、根据热量计中水的温度变化来计算物质的燃烧热。

四、实验数据
取两种物质:乙醇和蜡烛。

1、乙醇:
注:单位为ml、℃、s、g。

2、蜡烛:
五、实验结果分析
通过对实验过程中所记录的数据进行计算,得到两种物质的燃烧热值。

通过对比两种物质的燃烧热值可以得出,乙醇的燃烧热值比蜡烛高出许多。

这说明,在相同的条件下,乙醇的燃烧所产生的能量比蜡烛多,也就是说乙醇是一个较为理想的燃料。

六、实验结论
通过本次实验的数据处理和计算可以得出:
2、乙醇的燃烧热大于蜡烛的燃烧热。

3、乙醇是一种较为理想的燃料。

燃烧热的实验测定与计算

燃烧热的实验测定与计算

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。

燃烧热的测定

燃烧热的测定

燃烧热的测定周韬摘要:燃烧热是重要的热化学数据,本实验采用恒容的方法测定物质(以萘为样品)的燃烧热。

实验利用氧弹热量计将系统与外界隔离,避免与外界之间的热传递,从而影响实验热的测量结果。

将样品在氧气充足的条件下完全燃烧,由Pt-1000测量温差。

并用电脑记录实验中温度变化,最后将实验数据用excel处理,得到测量物质的燃烧热。

关键词:恒容燃烧热Qv,氧弹热量计,仪器常数K,温度变化曲线。

前言燃烧热是热化学中的重要数据,通过测定物质的燃烧热可以得到一些热力学常熟表征物质的性质,比较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。

这些,对于环境的治理、新能源的开发的领域有着非同寻常的意义。

实验室测定燃烧热一般采用氧弹热量计测定,或者对这个方法稍加改进从而更简单进行实验,或者得到更加准确的实验数据,但是主要的原理都是氧弹热量计的原理。

李恩博[1]在“燃烧热测定实验的改进”中对燃烧热的实验进行了改进,但是他们在实验中将点火丝缠绕在已知燃烧热和质量的火柴上,这个过程加入了火柴燃烧过程引进的实验误差。

所以本实验用电流点燃,不需要使用火柴,实验的结果比较准确。

同时,在实验装置的改进上,我们数据分析记录仪记录温度变化,从而可以避免温度校正过程。

1.实验简述在25℃,100kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。

本实验测定有机物的恒容燃烧热,通过计算可以得到物质的恒压燃烧热。

相互之间的转化关系如下Q p=Q v+ΔnRT式中Δn为反应前后产物与反应物质中气体的物质的量之差。

氧弹热量计主要分为两类:一种是恒温型,设备简单,外套中盛有恒温水,只要做好热漏校正,测得数据的准确度仍然比较高;另一种是绝热型,外筒由绝热壁构成,无需进行温差校正,测量结果精确度高且重复性好,但是仪器昂贵。

本实验采用恒温型氧弹热量计测定有机物的燃烧热。

恒温氧弹热量计是将可燃烧性物质在隔离体系中燃烧,从体系的温度升高值及体系的热容来计算燃烧热。

实验二燃烧热的测定

实验二燃烧热的测定
本实验的关键是点火丝的安装是否成功,在点火前务 必要检查氧弹的两电极间的导通情况。
每次燃烧结束后,一定要擦干氧弹内部的水,否则会 影响实验结果。每次整个实验做完后,不仅要擦干氧 弹内部的水,氧弹外部也要擦干,防生锈。
氧弹、量热容器、搅拌器在使用完毕后,应用干布擦 去水迹,保持表面清洁干燥。
掌握氧弹式热量计的原理、构造和使用方法。
掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。 学会雷诺图解法校正温度改变值
Ⅱ.基本原理
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(Qv),恒容燃烧热等于这个过程的内能变 化(ΔU)。在恒压条件下测得的燃烧热称为 恒压燃烧热(Qp),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:
Ⅳ .操作步骤
二. 萘的燃烧热测量
称取0.65g左右的萘,同上述方法测定。
Ⅴ、数据处理
1、将实验条件和实验数据列表纪录: 室温:_______℃;气压:_________kPa; 实验日期:__________;仪器名称型号:__________ 记录数据: 燃烧丝长度_________mm;苯甲酸样品重_________g;
生成的硝酸时,每毫升碱相当于-5.98 J ;c:滴定
生 成 的 硝 酸 时 , 耗 用 0.100NNaOH 毫 升 数 ; W: 水
桶中的水的质量(g);K 称为量热计热容(热量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
计的水当量)。
水从当(量3)K式。可测知量,的要方测法得是样以品一的定Q量v 的必已须知知燃道烧仪热器的的 标准物质(常用苯甲酸,其燃烧热以标准试剂瓶上 所标明的数值为准)在相同的条件下进行实验,由 标准物质测定仪器的水当量K,再测定样品的Qv, 从而计算相应的Qp。

燃烧热的测定实验报告

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(Qv,m ),恒容燃烧热这个过程的内能变化(ΔrUm)。

在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp,m),恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化(Δr Hm)。

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 Hm= Qp,m=Qv,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,即量热计及水每升高1K 所需吸收的热量),假设系统与环境之间没有热交换,燃烧前、后的温度分别为T1、T2,则此样品的恒容摩尔燃烧热为:式中,Q v,m 为样品的恒容摩尔燃烧热(J·mol -1);n 为样品的摩尔数(mol);C 为仪器的总热容(J·K -1或J /℃)。

燃烧热测定实验报告

燃烧热测定实验报告

燃烧热测定实验报告实验目的:本实验旨在通过测定燃烧反应的热变化,了解不同物质的燃烧热,并探究燃烧热与反应物的化学性质之间的关系。

实验原理:燃烧热是指在恒定压力下,单位物质完全燃烧所释放的热量。

实验中,我们使用量热器来测定燃烧反应的热变化。

量热器是一个密闭的容器,容器中装有水和待测物质,通过测量水温的变化来计算出燃烧反应的热变化。

实验步骤:1. 准备工作:将量热器清洗干净,并将水注入到量热器中,测量初始水温。

2. 称取待测物质并放入燃烧炉中进行燃烧,同时点燃物质。

3. 观察燃烧反应,记录燃烧时产生的火焰、气味等特征,并注意安全。

4. 在燃烧过程中,用玻璃棒轻轻搅拌水中的待测物质,使其充分溶解。

5. 当燃烧过程结束后,立即用温度计记录水温的变化,并记录最终水温。

6. 将实验数据整理,并计算出燃烧反应的热变化。

实验结果与讨论:根据实验数据计算得出的燃烧热为xxx J/g。

通过与已知物质的燃烧热进行对比,可以得出待测物质的化学性质。

实验结论:通过本实验测定得到的燃烧热,可以反映出待测物质的燃烧特性和化学性质。

根据实验结果,我们可以推测待测物质的化学键类型、燃烧产物等信息。

燃烧热的大小还可以用来评价物质的燃烧效率和能量利用率。

实验中可能存在的误差:1. 实验过程中,可能会有部分热量散失到周围环境中,导致测得的燃烧热偏小。

2. 实验中可能存在计量误差,导致实验数据的不准确性。

实验改进方向:1. 可以考虑在实验过程中采取保温措施,减少热量的散失。

2. 可以增加实验重复次数,提高数据的准确性。

总结:通过本次燃烧热测定实验,我们了解到了燃烧热的含义和测定方法,掌握了量热器的使用技巧,同时也对不同物质的燃烧热有了更深入的了解。

通过实验数据的分析和计算,我们可以推测物质的化学性质,并通过改进实验方法来提高实验的准确性和可靠性。

燃烧热的研究对于能源利用和环境保护具有重要意义,希望通过今后的学习和实践,能更深入地探究燃烧热的相关问题。

燃烧热测定实验报告

燃烧热测定实验报告燃烧热测定实验报告引言燃烧热测定是一种常见的实验方法,用于测量物质燃烧过程中释放出的热量。

本实验旨在通过测定甲醇的燃烧热,探究燃烧反应的热力学特性,并进一步了解甲醇在实际应用中的能量转化效率。

实验装置与原理本实验采用常见的燃烧热测定装置,包括甲醇燃烧炉、水槽、温度计、电子天平等。

实验过程中,将甲醇加热至沸点,然后点燃甲醇蒸气,观察燃烧反应,并通过测量水槽中水的温度变化来计算燃烧热。

实验步骤1. 在甲醇燃烧炉中加入适量的甲醇,并加热至沸点。

2. 将水槽中的水温记录为初始温度,并将温度计放入水槽中。

3. 点燃甲醇蒸气,观察燃烧反应,并记录水槽中水的温度变化。

4. 根据水的质量、温度变化以及水的比热容等参数,计算甲醇的燃烧热。

实验结果与分析通过实验,我们得到了甲醇的燃烧热为X kJ/mol。

这一结果与文献值相符合,说明实验操作的准确性较高。

甲醇燃烧热的测定对于了解能源的转化效率具有重要意义。

甲醇是一种常用的燃料,广泛应用于汽车燃料、燃料电池等领域。

通过测定甲醇的燃烧热,可以评估甲醇在实际应用中的能量转化效率,为优化甲醇燃料的使用提供依据。

燃烧热的测定还可以帮助我们了解燃烧反应的热力学特性。

燃烧反应是一种放热反应,通过测定燃烧热可以计算反应的焓变,进而推导出反应的热力学常数。

这对于理解燃烧反应的驱动力以及反应速率等方面具有重要意义。

除了甲醇,其他物质的燃烧热测定也具有重要的应用价值。

例如,石油、天然气等化石燃料的燃烧热测定可以帮助我们评估其能源利用效率,指导能源开发和利用的策略。

此外,燃烧热测定还可以用于评估新型材料的燃烧性能,为材料的设计和应用提供重要参考。

结论通过本次实验,我们成功测定了甲醇的燃烧热,并验证了实验结果的准确性。

燃烧热测定是一种常见的实验方法,可以帮助我们了解燃烧反应的热力学特性,评估能源的转化效率,并为新材料的设计和应用提供参考。

在未来的研究中,我们可以进一步探究其他物质的燃烧热特性,以及优化能源的利用和开发策略,为可持续发展做出贡献。

燃烧热的测定01


Q V = C V ∆T
将实验中测得的恒容燃烧热代入热力学基本关系式,可 求得恒压燃烧热 Qp: Qp =∆H =∆U +∆(pV) = QV + p∆V
设反应前后气态的摩尔数变化为∆n,并设气体为理想 气体,则: p∆V =∆n R T Qp = QV +∆n R T 反应热效应的数值与温度有关,燃烧热也如此。其与 温度的关系为:
思考题
1. 什么是雷诺校正?为什么要进行雷诺校正? 什么是雷诺校正?为什么要进行雷诺校正? 2. 搅拌速度对准确测量是否有影响,为什么? 搅拌速度对准确测量是否有影响,为什么? 3. 试述本实验中可能引入的系统误差。 试述本实验中可能引入的系统误差。 4. 燃烧热测定实验中 , 为什么要将氧弹中的空 燃烧热测定实验中, 气赶净?如果没有赶净氧弹中的空气 如果没有赶净氧弹中的空气, 气赶净 如果没有赶净氧弹中的空气 , 对实验 结果有何影响,如何校正? 结果有何影响,如何校正?
操作步骤
1、制样:取约 0.8~1.0 g 苯甲酸,置于洁净的压 、制样: 苯甲酸, 片机中压片, 片机中压片,取出并准确称其重量 W1。用万用表 。 判别氧弹两点火电极是否短路。 若短路, 判别氧弹两点火电极是否短路 。 若短路 , 应查明 故障,排除之。 故障,排除之。 2. 安装点火丝:点火丝两端分别紧系于两点火电 安装点火丝: 极上, 点火丝螺旋部分应尽量与样品接触, 极上 , 点火丝螺旋部分应尽量与样品接触 , 点火 丝不能碰触到燃烧皿。 盖好氧弹盖, 旋紧螺帽。 丝不能碰触到燃烧皿 。 盖好氧弹盖 , 旋紧螺帽 。 打开排气口, 准备充气。 打开排气口 , 准备充气 。 充气前最好再次检查两 点火电极是间的导通情况。 点火电极是间的导通情况。
大学化学实验

燃烧热测定实验报告

燃烧热测定实验报告一、引言燃烧热测定实验是一种常见的热化学实验方法,通过测定反应物在燃烧过程中释放或吸收的热量来研究化学反应的热力学性质。

它在化学工业中有着广泛的应用,对于分析物质的稳定性、燃烧剂的能量输出等方面起到重要的作用。

本实验旨在通过对某一化合物的燃烧热进行测定,深入了解该化合物的燃烧特性和能量转化过程。

二、实验原理在实验中,我们使用了常见的强氧化剂高氯酸钾(KClO4)作为燃烧剂,将待测物质与燃烧剂混合在一定比例下进行燃烧。

燃烧过程中释放的热量将通过水浴将水加热,通过测量水温的升高来计算反应的燃烧热。

三、实验步骤1.准备工作:称取一定质量的待测物质和燃烧剂,并分别放入两个干净的燃烧舱中。

2.点燃燃烧剂:使用点燃器将燃烧剂点燃,并迅速将燃烧舱盖住,使燃烧剂完全燃烧。

3.添加待测物质:将待测物质加入另一个燃烧舱中,并迅速将舱盖住。

4.观察:观察待测物质是否开始燃烧,并记录燃烧颜色和火焰情况。

5.测量温度:将带有水的容器放置在装有待测物质的燃烧舱上方,并在燃烧过程中不断测量水温的升高。

6.实验结束:记录实验数据并关闭燃烧过程。

四、实验结果与分析通过实验,我们测得了待测物质燃烧过程中水温的升高情况,并得到了与燃烧热相关的数据。

根据实验结果计算出待测物质的燃烧热,并将其与已知数据进行比较,从而得到对该化合物热化学性质的初步认识。

五、实验结果的讨论通过比较实验结果与已知数据,我们可以对待测物质的热化学性质进行初步推断。

同时,我们还可以进一步分析燃烧过程中观察到的现象,如火焰颜色、燃烧速率等,以便更全面地了解该化合物的燃烧特性和能量转化过程。

六、实验的改进和展望对于本实验的改进,可以考虑增加多组数据的测量以提高数据的精确性,同时也可以进行进一步的实验探究,如探究不同燃烧剂对待测物质燃烧热的影响、探究燃烧剂与待测物质的最佳比例等。

通过这些探究,可以更加深入地了解待测物质的热化学性质,为其在工业上的应用提供数据和依据,也可以为进一步研究热化学领域的其他问题提供思路和方法。

燃烧热实验测定不同物质的燃烧热值

燃烧热实验测定不同物质的燃烧热值引言:燃烧热是指单位质量物质完全燃烧时释放出的热量。

燃烧热的测定对于认识物质的性质、研究燃烧反应机理以及工业生产具有重要意义。

本文将介绍燃烧热实验测定不同物质燃烧热值的方法和应用。

一、燃烧热测定方法1. 单位质量法单位质量法是最常用的燃烧热测定方法之一。

实验中,将待测物质与氧气完全燃烧,通过测量产生的热量和物质质量的比值来求得燃烧热值。

例如,对于液体物质的测定,通常可以使用热量计测量产生的热量,再除以物质的质量得到燃烧热值。

2. 完全燃烧法完全燃烧法是一种较为准确的燃烧热测定方法。

在实验中,将待测物质与适量的氧气充分混合后进行完全燃烧,通过测量温度的变化和进气和出气的体积来计算燃烧热值。

以液体物质为例,实验中常使用流量计测量进气和出气的体积,并通过温度计测量燃烧前后的温度变化,进而推算出燃烧热值。

三、应用举例燃烧热测定在各个领域都有广泛的应用。

下面以几种常见物质为例,介绍其燃烧热值的测定和应用。

1. 纯净石墨纯净石墨的燃烧热值可通过燃烧实验测定得到。

实验结果表明,每克纯净石墨的燃烧热值约为33.6千焦/克。

这一数值在材料研究和工程设计中具有重要应用,可用于计算石墨材料的能量储存性能。

2. 甲醇甲醇是一种常见的有机化合物,其燃烧热值对于燃料开发和利用具有重要意义。

实验测定结果显示,每克甲醇的燃烧热值约为22.7千焦/克。

这一数值可作为评估甲醇燃料的能量密度和燃烧效率的重要参考。

3. 石油石油是重要的化石燃料资源,其燃烧热值的测定对于能源开发和利用至关重要。

经过实验测定,可以得出每克石油的燃烧热值约为47.4千焦/克。

这一数值可用于石油储备评估、燃料设计以及气候变化研究等方面。

结论:燃烧热实验测定可以准确地得到不同物质的燃烧热值,为认识物质性质、研究燃烧反应机理以及工业生产提供了重要依据。

通过单位质量法和完全燃烧法,可以对不同物质进行燃烧热值的测定。

燃烧热值的测定结果在材料研究、工程设计、能源开发和利用等领域具有广泛的应用。

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新乡医学院物理化学实验课教案首页
授课教师姓名职称:

一、实验名称
燃烧热的测定
二、授课对象 药学专业 授课形式
实验

三、教学目标
1.明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的相互关系。
2.学会应用雷诺图解法校正温度改变值。

四、教学内容
1.几个基本概念。
2.实验的具体步骤及数据的处理。

五、教学安排
与课时分配
讲解 40min

实验 120min

六、授课重点
实验的具体步骤及数据的处理。

七、注意事项
1.压片时用力不能太大。
2.正确应用雷诺图解法校正温度改变值。

八、授课方法
讲授原理加实验辅导

九、使用教材
《物理化学实验指导》 基础医学院化学教研室

十、教研室
审查意见
主任签字

新乡医学院化学教研室 年 月 日
燃烧热的测定
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相互关系。
2.学会应用雷诺图解法校正温度改变值。
二、实验原理
燃烧热是指1摩尔物质在等温、等压下与氧气进行完全氧化时的焓变。“完全氧化”的意
思是指化合物中的元素生成较稳定的氧化物,如碳被氧化成CO2(气),氢被氧化成H2O(液)
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。
在非体积功为零的情况下,物质的燃烧焓以物质燃烧时的热效应(燃烧热)来表示:即
△CHm=QP-m,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(QP)与等容燃烧热(QV)之间的关系为:
RTVnQQggVp

(3-1)

式中∑νg为气体物质化学计量数的代数和;Δξ为反应进度增量,QP或QV为反应物质
的量为Δξ时的反应热,Δn(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。
测量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周围介质温度升
高,测量出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。
其关系如下:
TCQVV
(3-2)

式中负号是指系统放出热量,放热时系统内能降低,CV、T均为正值。
系统除样品燃烧放出热量引起系统温度升高以外,其他因素:燃烧丝的燃烧,氧弹内N2和
O2化合并溶于水中形成硝酸等都会引起系统温度变化,因此在计算水当量及发热量时,这
些因素必须进行校正,校正值如下:
(1) 燃烧丝的校正:Cu-Ni合金丝:-3.138J·cm-1
(2) 酸形成的校正:(本实验此因素忽略)
校正后的关系式为:QV-W-3.138L=-K△T (2-3)
QV:样品恒容燃烧热(J·g-1) W:样品的质量(g)
L:燃烧丝的长度(cm) K:量热计的水当量
量热计的水当量K一般用纯净苯甲酸的燃烧热来标定,苯甲酸的燃烧热QV=-26460
J·g-1
为了保证样品燃烧完全,氧弹中必须充足高压氧气。因此要求氧弹密封、耐高压、耐腐
蚀。同时,粉末样品必须压成片状,以免冲气时冲散样品使燃烧不完全,而引起实验误差,
完全燃烧是实验成功的第一步,第二步还必须使燃烧后放出的的热量不散失,不与周围环境
发生热交换,全部传递给量热计本身和其中的盛水,使量热计和水的温度升高,为了减少量
热计与环境的热交换,量热计放在一恒温的套壳中,故称环境恒温或外壳恒温量热计。量热
计须高度抛光,也是为了减少热辐射,量热计和套壳中间有一层挡屏,以减少空气的对流。
虽然如此,热漏还是无法避免,因此燃烧前后温度变化的测量值必须经过雷诺作图法校正。
其校正方法如下:

图2-1 氧弹 图2-3 压片机
称适量待测物质,使燃烧后水温升高1.5-2.0℃,预先调节水温低于环境温度0.5-1.0℃,
然后将燃烧前后历次观察的水温对时间作图,连成FHID折线,见图2-2,

J
C
C'bDG

l
F
H
A
A'


时间
B
J

CC'bDGlFHAA'温

时间
B
图2-2 图2-3

充气阀放气阀
氧弹
点火电极
坩埚架
图中H相当于开始燃烧之点,D为观察到的最高温度读数点,作一平行线JI交折线于
I,过I点作垂线ab,然后将FH线和GD线外延交ab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。图中AA′为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而造成量热计温度的升高,必须扣除。CC′为温度由室温升高
到最高点D这一段时间△t2内量热计向环境辐射出能量而造成量热计温度的降低,因此需要
添加上。由此可见,AC两点的温度差较客观地表示了由于样品燃烧促使温度计升高的数值,
有时量热计的绝热情况良好,热漏小,而搅拌器功率大,不断稍微引进能量使的燃烧后的最
高点不出现,这种情况下△T仍然可以按照同法校正,见图2-3。
三、仪器和药品
仪器:SHR-15恒温式量热计(含氧弹) SWC-ⅡD型精密数字温度温差计 YCY-4
充氧器 压片机 氧气钢瓶(带减压阀) 托盘天平 电子天平 称量纸 1/10精密温
度计(0-50C) 容量瓶(2L、1L) 研钵(两个) 药匙(两个 ) 电吹风 剪刀 钢

药品: 萘 苯甲酸 铜镍合金丝(精确燃烧值-3.138J·cm-1)
四、实验步骤
1.测定萘的燃烧焓
(1)样品压片及燃烧丝的准备
用台秤称取0.6克左右萘,将压片机(如图2-3)的垫筒放置在可调底座上,装上模子,并
从上面倒入已称好的萘样品,旋转手柄至合适位置压紧样品,旋转手柄松开压棒,取出模子,
再旋转压棒至药品从垫筒下掉出。将样品在分析天品上准确称重,置于燃烧坩埚中待用。
(2)充氧气
将燃烧丝的两端绑牢于氧弹中的两根电极上,并使其中间部分与样品接触,燃烧丝不能
与坩埚壁相碰,旋紧氧弹盖(如图2-4)。充氧器导管和阀门2的出气管相连,先打开阀门1(逆
时针旋开),再渐渐打开阀门2(顺时针旋紧),将氧弹放在充氧器上,弹头与充氧口相对,压
下充氧器手柄,待充氧器上表压指示稳定后松开,充气完毕。
(3)燃烧和测量温度
将充好氧气的氧弹用万用电表检查是否通路,若通路则将氧弹放入盛水桶中。用容量瓶
准确量取已被调节到低于外筒温度0.5-1.0℃的自来水3000mL,倒入盛水桶内,并接上控制器
上的点火电极,盖上盖子,将温度温差仪的探头插入内桶水中,将温度温差档打向温差,将
控制器上各线路接好(如图2-5),开动搅拌马达,待温度稳定,每隔1分钟读取温度一次,
读10个点,按下点火开关,如果指示灯亮后熄灭,温度迅速上升,则表示氧弹内样品已燃
烧,自按下点火开关后,每隔15秒读一次温度,待温度升至每分钟上升小于0.002℃,每隔
一分钟读一次温度,再读10个点。
关掉控制开关,取出测温探头,打开外筒盖,取出氧弹,用泄气阀放掉氧弹内气体,旋
开氧弹头,检查若氧弹坩埚内有黑色残渣或未燃尽的样品颗粒,说明燃烧不完全,此实验作
废,若未发现这些情况,取下未燃烧完的燃烧丝测其长度,计算实际燃烧丝的长度,将筒内
水倒掉,即测了一个样品。
2.测定卡计的水当量K
称取1g左右的苯甲酸,同法进行上述实验操作一次。

搅拌
电机
电极
探头

图2-4充氧示意图 图2-5 量热计安装
五、数据记录与处理
数据记录
1.燃烧丝的长度: 残丝长度: 苯甲酸重: 外筒水温:
温差档读数: 基温选择: 室温:
前期温度每分钟读数 燃烧期温度每15秒读数 后期温度每分钟读数
1
2
3
4
5

表1 表2
阀门1

弹头 氧弹 电极极导管 充氧口 导管 氧压表
6
7
8
9
10
2.燃烧丝的长度: 残丝长度: 萘重:
外筒水温: 温差档读数: 基温选择:
室温:
数据处理
1.用作图法求出苯甲酸燃烧引起量热计温度变化的差值△T1,并根据(3-3)式计算水当量
K值。
2.计算萘的标准摩尔燃烧热,并与文献值比较。

六、注意事项
1.压片时用力不能太大。
2.正确应用雷诺图解法校正温度改变值。

前期温度每分钟读数 燃烧期温度每15秒读数 后期温度每分钟读数
1
2
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5
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