燃烧热的测定
燃烧热的测定实验原理

燃烧热的测定实验原理
燃烧热的测定实验原理是基于热量守恒定律。
此实验旨在确定物质在燃烧过程中释放的热量,从而计算出其燃烧热。
实验中使用一种称为燃烧弹的装置,其中包含一个称为凝热器的热交换装置和一个称为燃烧物的待测物质。
在实验开始前,首先测量燃烧物的质量,并将其放置在燃烧弹中。
然后,通过引线将燃烧弹连接到外部点火源,以确保燃烧物能够燃烧。
当燃烧物在点燃时,燃烧弹中的氧气与燃烧物反应生成热量。
燃烧弹中的凝热器负责将产生的热量传递到水中。
凝热器是一个由冷却水环绕的容器,燃烧过程中产生的热量会传导到冷却水中并加热水。
为了确保热量的传递效率,可以将凝热器设计成一个恒温器,以确保水的初始温度和最终温度之间的温度差尽可能小。
通过测量水的质量和温度变化,可以计算出所吸收的热量。
实验中通常使用热容量来表示水吸收热量的能力。
热容量是指单位质量的物质在单位温度变化下所吸收的热量。
通过将水的质量、温度变化和热容量结合在一起,可以计算出燃烧物在燃烧过程中释放的热量。
最终,燃烧热的计算可以使用以下公式完成:
燃烧热 = 吸收的热量 / 燃烧物的质量
通过进行多次实验,可以得到准确的平均燃烧热值,并将其用于燃烧物的热力学研究和应用中。
实验二燃烧热的测定

实验二燃烧热的测定一、实验目的1、巩固燃料燃烧热的概念。
2、了解和掌握固体燃料或沸点大于250℃重质液体燃料发热量的测定方法。
3、掌握氧弹式热量计的构造、安装及实验技术。
二、实验原理目前国内外均采用氧弹法测定固体、液体类燃料的热值,其原理是把一定量的分析试样放置在氧弹中,在氧弹中充入氧气,然后使试样在氧弹中完全燃烧,氧弹预先放在一个盛满水的容器中,根据试样燃烧后水温的升高,计算出试样的发热量。
由于实际情况并不如此简单,所以需要考虑各种影响测定的因素,进行各种校正,然后才能获得正确的结果。
目前通用的热量计有绝热式和恒温式两种类型。
绝热式热量计:把盛有氧弹的水筒放在一个双壁水套中间,这个水套称外筒。
当试样点火后,内筒水温度在上升过程中,外筒水温度通过自动控制加热跟踪而上,当内筒水温度达最高点而呈现平稳时,外筒水温度也达到这个水平,并保持恒定。
在整个试验过程中,内、外筒水温度保持一致,因而消除了热交换。
用这种绝热式热量计测定时,可以省略许多繁琐的计算。
这种方法叫绝热式热量计法。
恒温式热量计:恒温式热量计是在保持外筒水温恒定不变的情况下,采用雷诺作图法或计算公式来校正热交换的影响,因而这种仪器要有严格的试验室,以减少外界对试验结果的影响,这种方法叫恒温式热量计法。
本实验采用恒温式热量计法,仪器型号为SHR-15氧弹式热量计,该热量计操作方便,设备简单,用标准苯甲酸进行标定,不需附加设备。
在设计与制造中,已考虑到使热量计环境与体系之间的热交换作用减到最小,剩余的热交换作用,在体系与环境不大于2~3℃的情况下,可用一定的热交换校正公式进行校正。
在测定中,先用已知重量的标准苯甲酸(26460J/g)在热量计中燃烧,求出热量计的水当量(即在数值上等于量热体系温度升高一度所需要的热量)。
接着把被测燃料(试样)在同样条件下,在热量计内燃烧,测量量热体系温度升高,根据所测温度升高及量热体系的水当量,即可求出所测燃料的燃烧热。
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 VQ 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) 10~15cmHR—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。
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。
燃烧热的测定实验步骤

燃烧热的测定测定方法:用已知燃烧热的物质(苯甲酸)标定出。
测水当量:)(-始终苯甲酸K J T T Q W /=)/(mol J wM T T W Q v )-(=’始‘终,样品⋅测样品燃烧热:1、仪器热容(水当量)的测定将粗称好的(约0.8g)已知燃烧热的样品(苯甲酸)在压片机上压成片状(防止充氧时将样充散,注意不要压的太紧),用称量好的燃丝和棉线将样品片绑好,经准确秤量后装入氧弹(氧弹内事先放入约1mL水),并充入10atm氧气。
将氧弹放入内筒中。
目的:1、吸收反应生成的NO气体;22、便于清洗氧弹。
将比外筒水温低约1℃的2500ml自来水装入内筒(内筒事先需擦干)中,打开内外筒搅拌器。
在外筒装入普通温度计和温差测量仪,将温差测量仪的温度值设定为0,稳定后分别读数并记录。
将温差测量仪移入内筒中,其读数应比外筒读数低0.3~1.0度,否则须更换内筒水。
待温度稳定后(约需2~5分钟),开始绘制内筒T~t曲线,5分钟后开始点火,待温度升至最高点后,再测量5分钟即可停止测量。
仪器热容(水当量)的计算:仪器热容:量热计每升高1K 所需的热量。
TQ Q Q Q T Q W v v v ∆=∆=生成热硝酸棉线燃丝苯甲酸+++,,,RTn U H g )(∆+∆=∆苯甲酸苯甲酸)()()(11,--⋅⋅∆mol g M g m mol J U Q v 苯甲酸苯甲酸=燃烧后燃烧前燃丝燃丝燃丝-=W W W g W g J U Q v =∆∆⋅⋅∆-,)()(1,棉线棉线棉线=W g J U Q v )(1,-⋅∆内筒温差变化的校正(雷诺曲线):内筒温度的不准确是由于内筒(体系)和外筒(环境)间存在热漏产生的。
产生热漏的原因是内、外筒间存在辐射和对流而使所测温度产生误差,可通过在外筒上加盖和将内筒壁抛光减小该误差,但不能消除,因此须对内筒始终温进行校正。
AA’:从开始燃烧到温度上升至环境温度这一段时内,由环境辐射进来和搅拌引进的能量而造成体间Δt1系温度的升高必须扣除。
燃烧热的测定实验报告

燃烧热的测定实验报告引言:燃烧热是一项重要的物理化学性质,它能够衡量物质燃烧过程中释放热量的大小,对于燃料和材料的选用具有重要的指导意义。
本次实验旨在通过测定某种物质的燃烧过程中产生的热量来计算其燃烧热,并探究该物质的燃烧特性。
实验材料与装置:本次实验选用的物质为乙醇,该物质具有良好的可燃性和安全性。
实验装置包括:乙醇燃烧器、水槽、温度计、电子天平、点火装置等。
实验步骤:1. 准备工作:准备乙醇燃烧器,并将水槽中的水加热至恒定温度。
2. 实验步骤:a) 用电子天平称取适量的乙醇,并记录其质量m。
b) 将乙醇注入燃烧器中,并点燃乙醇,利用点火装置进行点火。
c) 观察乙醇燃烧过程,并利用温度计测定水槽中水的温度上升值ΔT。
d) 关闭燃烧器,待水的温度恢复至初始值。
数据处理与计算:根据实验数据,我们可以利用以下公式计算乙醇的燃烧热。
燃烧热(ΔH)= q / m其中,q表示燃烧过程放出的热量,m表示乙醇的质量。
结果与讨论:在进行多组实验后,我们得到了乙醇在不同质量下的燃烧热数据,如下所示:乙醇质量(g) 燃烧热(kJ/g)1 30.52 30.33 30.24 30.15 29.9通过计算可知,乙醇的平均燃烧热为30.2 kJ/g。
我们可以发现,在实验误差范围内,乙醇的燃烧热基本保持稳定。
这说明乙醇的燃烧过程是一个相对完全的反应,燃烧产生的热量基本与乙醇的质量成正比。
进一步地,我们可以通过与乙醇的分子式和化学方程式进行对比,来研究乙醇的燃烧特性。
乙醇的分子式为C2H5OH,化学方程式为C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O。
从方程式中可以看出,乙醇的燃烧需要消耗3摩尔的氧气,生成2摩尔的二氧化碳和3摩尔的水。
根据摩尔比例,我们可以计算出每摩尔乙醇燃烧放出的热量为1367 kJ/mol。
与实验测得的数值相比,可以发现实验值较理论值要偏低。
这可能是由于实验过程中一些热量的散失或者反应不完全所导致的。
燃烧热(焓)的测定

燃烧热(焓)的测定【实验目的】1.用恒温式热量计测定萘的燃烧焓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.了解恒温式热量计中主要部分的作用,掌握恒温式热量计的实验技术4.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CO2(气),氢被氧化成H2O (液),硫被氧化成SO(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ΔC H m=Q p·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(Q P)与等容燃烧热(Q V)之间的关系为:Q P=Q V+Δm(g)=Δξ∑v B(g)RT (2—1)或Q p·m=Q v·m+∑v B(g)RT式中,Q p·m或Q v·m均指摩尔反应热,∑v B(g)为气体物质化学计算数的代数和;Δξ为反应进度增量,Q p或Q v则为反应物质的量为Δξ时的反应热,Δm(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。
测量其原理是能量守恒定律,样品完全燃烧放出的能量使热量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。
其关系如:Q v=-C vΔT (2-2)上式中负号是指系统放出热量,放热时系统的内能降低,而C v和ΔT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的变化,因此在计算水当量及发热量时,这引起因素都必须进行校正,其校正值如下:(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)。
燃烧热的测定
燃烧热的测量一、实验目的与要求1.用氧弹式热量计测量苯甲酸的燃烧热,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
2.掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术,了解氧弹式热量计的原理、构造及使用方法。
3.学会应用图解法校正温度改变值。
二、实验原理燃烧热是指1 mol 物质完全氧化时的反应热。
所谓完全氧化是指C →CO 2(g),H 2→H 2O(l),S →SO 2(g),而N 、卤素等元素变成游离状态。
如苯甲酸的燃烧: COOH(s)+7.5O 2(g)7CO 2 (g) + 3H 2O(l)燃烧热可在恒容或恒压条件下测定。
若在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热,Q v =△U ;若在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热,Q p =△H 。
用氧弹式热量计测得的燃烧热为Q v 。
若把参加反应的气体和反应生成的气体近似为理想气体,则有下列关系式:nRT Q Q v p ∆+= (4-1)式中:n ∆————产物与反应物中气体的物质的量之差;R ————气体常数;T ————反应温度,K 。
测量化学反应热的仪器称为热量计。
本实验采用氧弹式热量计(如图4-1)测量苯甲酸的恒容燃烧热,进而求得苯甲酸的恒压燃烧热。
测量恒容燃烧热的基本原理是将一定量的待测物质样品在充足的氧弹中完全燃烧,放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。
根据测定燃烧前后温度的变化值,可求出该样品的恒容燃烧热。
其关系式为L Q T C Q Mm v ⋅−∆=丝水 (4-2)(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)点火指示灯图4-1 氧弹量热计和氧弹的构造示意图式中:m ————待测物质的质量,g ;M ————待测物质的摩尔质量;丝Q ————单位长度点火丝的燃烧热,本实验19.2−⋅=mol J Q 丝;L ————燃烧掉的点火丝的长度,cm ;水C ————热量计(包括介质)的水当量(用水的质量表示仪器的热容),意指热量计每升高1 K 所需的热量,折合为一定质量所吸收的热量。
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x V x x x xW Q (x)+εb +qc =K ΔT M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。
实验报告燃烧热的测定
实验报告燃烧热的测定实验报告:燃烧热的测定概述:本实验旨在通过测定乙醇的燃烧热,以了解物质燃烧过程中释放出的能量大小。
通过实验数据的分析,可以进一步认识燃烧反应的热力学特性,并为相关领域的研究提供参考。
实验原理:实验中使用绝热量热计(也称弃热量热计)来测定物质的燃烧热。
该装置通过将燃烧反应的产热传递到定容水中,再经过温度变化的测量,计算出物质的燃烧热。
在实验过程中,需要注意保持装置的密封性,以减小热量损失。
实验材料:1. 乙醇(化学纯)2. 直径较小的燃烧坩埚3. 直径较大的燃烧坩埚4. 绝热量热计5. 温度计6. 显微天平7. 硫酸铜(用于干燥乙醇)实验步骤:1. 首先,利用显微天平准确称量出约1g的乙醇,然后用硫酸铜干燥乙醇,将其质量重新称量。
2. 将清洁的燃烧坩埚放在显微天平上,量取约1g的乙醇,记录下其质量,并同时测量室温下的水温。
3. 将乙醇加入较小的燃烧坩埚,静置片刻,观察是否有变化。
4. 在绝热量热计底部放入清洁的冷水,并将其组装好,确保密封性。
5. 在装有冷水的绝热量热计上方,加入较大的燃烧坩埚,并将乙醇引燃。
6. 注意观察燃烧反应的变化,当反应结束后,用温度计测量水的最高温度。
7. 将绝热量热计底部的水倒出,并用毛巾擦干,使其回到室温,记录水的最终温度。
实验数据处理:1. 根据实验数据计算出乙醇的燃烧热。
首先,计算水温上升的摄氏度数ΔT= 最高温度- 室温。
然后通过乙醇的质量(称量前后质量差),计算出乙醇燃烧产生的能量(Q= mcΔT),其中m为乙醇的质量,c为水的比热容(假定为4.18 J/g℃)。
2. 根据燃烧产生的能量和乙醇的质量,计算乙醇的燃烧热(ΔH = Q / m)。
3. 进行数据的统计分析,计算实验数据的平均值和标准偏差,以评估实验结果的可靠性。
4. 根据实验结果进行讨论,结合相关理论知识,解释实验现象的原因,并对可能的误差来源进行分析。
实验结果与讨论:根据实验数据处理结果,我们得出了乙醇的燃烧热测定值。
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。
- 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、"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、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)。
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cHm 恒容燃烧热QV
rHm = Qp rUm = QV
对于单位燃烧反应,气相视为理想气体
cHm = QV +BRT= QV + △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
-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
x
Vxxx
x
W
Q(x)+εb+qc=KΔT
M
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
随时间变化的数据
注意
1. 为避免腐蚀,必须清洗氧弹
2. 点火成败是实验关键。应仔细安装点火丝和坩埚。点火丝不应与
弹体内壁接触,坩埚支持架不应与另一电极接触。
3. 每次实验前均应称量坩埚
数据记录和处理
1. 记录室温、大气压、样品质量(W2-W1)和剩余燃烧丝质量
2. 列表记录温度随时间变化数据
3. 画出雷诺图进行温度读数校正,求出在绝热条件下的真实温度改
变值Te和Tx
4. 计算量热计常数K
5. 计算萘的恒容燃烧热QV
6. 计算萘的摩尔燃烧焓cHm,并与文献值比较
由图得:苯甲酸 *t=1.7K 萘*t=2.9K,苯甲酸恒容摩尔燃烧热
为-3228kj/mol
再由
和K=n1C1+C热量计的
K=18.9KJ/K
rUm 萘= QV=-10022.4KJ/mol
x
Vxxx
x
W
Q(x)+εb+qc=KΔT
M
五、思考题; 1.加入内筒中水的温度为什么要选择比外筒水温低?低多
少合适?为什么?
2.在燃烧热测定实验中,哪些是体系?哪些是环境?有无热交换?这些
热交换对实验结果有何影响?
3.在燃烧热测定的实验中,哪些因素容易造成实验误差?如何提高实
验的准确度?
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。
(1)实验关键:点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键,可以考
虑以下几项技术措施:
①试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理,潮湿样品不易燃烧
且有误差。
压片紧实度:一般硬到表面有较细密的光洁度,棱角无粗粒,使能燃
烧又不至于引起爆炸性燃烧残剩黑糊等状。
②点火丝与电极接触电阻要尽可能小,注意电极松动和铁丝碰杯短路
问题。
③充足氧(2MPa)并保证氧弹不漏氧,保证充分燃烧。燃烧不完全,
还时常形
成灰白相间如散棉絮状。
④注意点火前才将二电极插上氧弹再按点火钮,否则因仪器未设互锁
功能,极易发生(按搅拌钮或置0时)误点火,样品先已燃烧的事故。
(2) 氧弹内预滴几滴水,使氧弹为水汽饱和,燃烧后气态水易凝结
为液态水。
试样在氧弹中燃烧产生的压力可达14MPa,长期使用,可能引起弹
壁的腐蚀,减少其强度。故氧弹应定期进行20MPa水压检查,每年
一次。
氧弹、量热容器、搅拌器等,在使用完毕后,应用干布擦去水迹,保
持表面清洁干燥。恒温外套(即外筒)内的水,应采用软水。长期不
使用时应将水倒掉。
氧弹以及氧气通过的各个部件,各联接部分不允许有油污,更不允许
使用润滑油,在必须润滑时,可用少量的甘油。
5℃。每次测定时室温变化不得大于1℃。因此。室内禁止使用各种
热源,如电炉、火炉、暖气等。(3)仪器应置放在不受阳光直射的单
独一间试验室内进行工作。室内温度和湿度应尽可能变化小。最适宜
的温度是20
5K。国产型号为半自动HR—15A(B)数显微机型或WHR—15全自
动微机型氧弹式热量计。进入了全面启用电脑处理数据的新时代。
4~10(4) 如用贝克曼温度计,其调节可以归纳为倒立连接、设定温
度、正立震断和校验四步,注意别让水银过多地流向弯曲贮管,导致
因水银重而在正立时,玻管扩张处挂不住。也绝不允许放在电炉上烤
等骤冷骤热情况出现。在精密的测量中,应进行贝克曼温度计的校正。
改进后的本实验普遍采用热敏电阻温度计、铂电阻温度计或者热电堆
等,相应配以电桥、指示mV值,实际已转换为温度 (数显温度计) 的
仪器,能自动记录温度,精密度可达10
(5)苯甲酸和萘燃烧产物的热容差别因为产物量小而仪器热容的基
数相对较大而可以忽略。
(6)量热方法和仪器多种多样,可参阅复旦大学物理化学实验教材。
量热法广泛用来测量各种反应热如相变热等。本实验装置除可用作测
定各种有机物质、燃料、谷物等固体、液体物质的燃烧热外,还可以
研究物质在充入其它气体时反应热效应的变化情况。