实验一 有机物燃烧焓的测定
实验名称 实验一 燃烧焓的测定
实验名称实验一燃烧焓的测定一、实验目的:1.用氧弹量热计测定奈的摩尔燃烧焓;2.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。
二、实验原理:1.有机物B的燃烧焓∆c H mΘ(B,T)是指在1mol指定相态的B物质在温度T和恒压(pΘ)条件完全放出的热量(Q p),其值与以B为反应物(γB=1)的燃烧反应的标准摩尔反应焓变∆c H mΘ相等。
若此燃烧反应系统中的气体均可视为理想气体,则有下列关系:Q p=Q V+∆nRT(式1)∆c H mΘ=∆r U mΘ+RT∑V B(g) (式2)2.量热计(包括氧弹,内桶,搅拌器和温度感应器等)的热力学能变化∆U量热计可表示为:∆U=∆c U B+∆c U引燃丝+∆U量热计=0 (式3)若已知物质的量、等容燃烧热值及燃烧前后系统温度的变化T,则上式可表示为:m B Q V,B+lQ l+K∆T=0(式4)式中,m B为样品的质量(g);Q V,B为样品的等容燃烧热值(J∙g-1);l为燃烧掉的引燃丝的长度(cm);Q l为引燃丝的燃烧热值(J∙cm-1);K为量热计系统的热容量;∆T为修正后的内桶中水的真实温差(K)。
本实验先用已知Δc Hθm(苯甲酸,298.15K)= -3226.7 kJ/mol 来测定量热计的热容量K,之后再重复实验,测定未知样品萘的摩尔燃烧焓。
其中用到的引燃丝的燃烧热值Q l = -6.699 J/cm。
由于量热计无法做到完全绝热,因此燃烧前后温度差的测量值须经雷诺温度校正图校正。
3.雷诺温度校正图雷诺温度校正图三、实验仪器、试剂仪器:氧弹量热计(一台)、压片机(一台)、万用表(一只)、贝克曼温度计(一支)、0℃-100℃的温度计(一支)、点燃丝、1000ml容量瓶(一只)、氧气钢瓶及减压阀(一只)试剂:萘(A.R.)、苯甲酸(A.R.)实验装置图:图1、氧弹式量热计原理构造结构图四、实验步骤1.热容量K的测定2.萘的恒容燃烧值测定称取0.6g左右的萘,实验步骤同上。
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。
燃烧焓的测定实验报告
燃烧焓的测定实验报告燃烧焓的测定实验报告引言:燃烧焓是热力学中的一个重要概念,用于描述物质燃烧过程中释放或吸收的热量。
本实验旨在通过测定某种物质的燃烧焓,探究其燃烧特性,并进一步了解燃烧过程中的能量变化。
实验方法:1. 实验器材准备:实验室内,准备好量热器、点火器、天平等实验器材。
2. 实验样品准备:选择某种常见有机物质作为实验样品,如甲醇、乙醇等。
将样品称量并记录质量。
3. 燃烧装置搭建:将量热器放置在三脚架上,将实验样品放在量热器内,使其与空气完全接触。
4. 实验操作:点燃实验样品,观察燃烧过程,并记录燃烧时间。
5. 数据处理:根据实验数据计算得出燃烧焓。
实验结果与讨论:通过实验操作,我们成功测定了某种有机物质的燃烧焓。
在实验过程中,我们观察到实验样品在点燃后燃烧迅速进行,释放出明亮的火焰和大量的热量。
燃烧过程中,我们使用量热器测量了温度的变化,并利用计算公式计算出了燃烧焓。
在实验中,我们注意到燃烧焓的测定受到多种因素的影响。
首先,燃烧过程中需要充分供氧,以保证燃烧反应的进行。
其次,实验样品的质量和燃烧时间对燃烧焓的测定也有一定的影响。
因此,在实验操作中需要注意控制这些因素,以提高实验结果的准确性。
燃烧焓的测定结果可以用于评估物质的燃烧特性。
不同物质的燃烧焓差异较大,这与其分子结构和化学键的强度有关。
通过测定燃烧焓,我们可以了解物质在燃烧过程中的能量变化,进而推断其燃烧产物和反应路径。
实验中,我们还发现了一些有趣的现象。
例如,在实验样品完全燃烧后,我们观察到量热器内的温度明显上升,这说明了燃烧过程中释放的大量热量。
此外,我们还观察到了燃烧过程中产生的一些气体,如二氧化碳和水蒸气。
这些现象都与燃烧反应的特点密切相关。
总结:通过本次实验,我们成功测定了某种有机物质的燃烧焓,并了解了燃烧过程中的能量变化。
燃烧焓的测定对于研究物质的燃烧特性和能量转化具有重要意义。
通过进一步的实验研究,我们可以探索更多物质的燃烧焓,并深入理解燃烧反应的机理和热力学性质。
燃烧焓的测定
实验1:燃烧热(焓)的测定一、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,了解恒压燃烧焓与恒容燃烧焓的差别;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;二、实验基本原理: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。
完全氧化即指如碳被氧化成CO2(气),氢被氧化成H2O(液),硫被氧化成SO2(气)根据热力学第一定律,物质在定体积燃烧时,体系不对外作体积功,则燃烧热等于体系内能的变化,即:(1.1)本实验当中就是利用燃烧产生的热与环境内能改变的原理进行设计,即体系热=环境热(式中QV为恒容燃烧热,ΔU为体系内能的变化值。
)设体系的恒容热容为C V,则若将n mol 被测物质置于充氧的氧弹中使其完全燃烧。
燃烧时放出的热量使体系温度升高ΔT,即可根据下式计算实际放出的热量:(1.2)则恒容摩尔燃烧热QV.m 可用下式计算:(1.3)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 =ΔH =ΔU +Δ(pV) = Q V + pΔV (1.4)(式中ΔH 为反应的焓变,p 为反应压力,ΔV 为反应前后体积的变化。
)由于凝聚相与气相相比,其体积可忽略不计,则ΔV 可近似为反应前后气体物质的体积变化。
设反应前后气态的摩尔数变化为Δn,并设气体为理想气体,则 pΔV=ΔnRT (1.5)则: Q p = Q V +ΔnRT (1.6)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:(1.7)(式中ΔCp 为燃烧反应产物与反应物的恒压热容差,是温度的函数。
)通常,温度对热效应影响不大。
在较小的温度范围内,可将反应的热效应看着与温度无关的常数。
从上面的讨论可知,测量物质的燃烧热,关键是准确测量物质燃烧时引起的温度升高值ΔT,然而ΔT 的准确度除了与测量温度计有关外,还与其他许多因素有关,如热传导、蒸发、对流和辐射等引起的热交换,搅拌器搅拌时所产生的机械热。
实验一:燃烧焓的测定
宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化本086 姓名蔡珊珊(撰稿人) 实验日期2010年3月17日同组姓名蒋燕、梁杨、曾如乐指导老师付之强、仇丹实验名称实验一、燃烧焓的测定一、实验目的1、用氧弹量热机测定萘的摩尔燃烧焓。
2、了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹量热计的实验技术。
二、实验原理有机物B的△cHm(B,T)是指在1mol指定相态的B物质在温度T和恒压P下完全燃烧索放出的热量Qp,其值与以B为反应物(Vb=1)的燃烧反应的△rHm相等。
1molB物质在恒容条件下完全燃烧索放出的热量Qv,其值与以B为反应物(Vb=1)的燃烧反应的△rUm相等。
若系统中的气体均视为理想气体:Qp=Qv+△nRT①△rHm=△rUm+RT∑Vb(g) ②本实验采用氧弹量热计测定萘的燃烧热。
测量的原理是将一定量待测萘样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使量热计本生及氧弹周围介质(水)的温度升高。
通过测定燃烧前后量热计温度的变化值,就可以求出样品的燃烧热,实验测得的是恒容反应热Qv,通过①和②算出萘的△cHm。
氧弹式量热计中的量热计可看做一个等容绝热系统,△U=0△U =△cUB+△cU(引烧丝)+△U(量热计)mBQv,B+lQl+K△T=0通过测已知标准摩尔燃烧焓的苯甲酸来测定K,再通过雷诺温度校正图校正得到△T算出,△cU B 代入②得△cHm(B,T)苯甲酸的反应式:C7H6O2+15/2O2=7CO2+3H2O Vb=-1/2萘的反应式:C10H8+12O2=10CO2+4H2O Vb=-2三、实验仪器、试剂仪器:氧弹量热计、压片机、万用表、贝克曼温度计、温度计(100℃)、点火丝、容量瓶(1000ml)、氧气钢瓶及减压阀试剂:萘(A.R)、苯甲酸(A.R)四、实验步骤1、热容量K的测定①截15cm左右的引燃丝,中间部绕成环状。
②称0.8~1.0g苯甲酸,压成片状,去掉粉状物,再在天平上准确称量。
③将弹内洗净,擦干。
有机物燃烧焓的测定。实验报告
有机物燃烧焓的测定一.实验目的1.明确燃烧焓的定义,了解恒压热效应与恒容热效应的关系。
2.掌握有关热化学实验的一般知识和技术。
3.用氧弹式量热计测定有机物的燃烧焓。
二.实验原理热化学中定义:在指定温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔC H m 。
通常,C 、H 等元素的燃烧产物分别为CO 2(g)、H 2O(l)等。
由于上述条件下ΔH=Q p ,因此ΔC H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p,m 。
在适当的条件下,许多有机物都能迅速而完全地进行氧化反应,这就为准确测定它们的燃烧焓创造了有利条件。
在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行,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 (即燃烧反应的热力学能变ΔC U )。
若将应系统中的气体物质视为理想气体,根据热力学推导可得ΔC H m 和ΔC U m 的关系为:)(g RT U H B Bm c m c ν∑+∆=∆ 或 )(,,g RT Q Q B Bm v m p ν∑== (1)式中,T 为反应温度(K);ΔC H m 为摩尔燃烧焓(J·mol -1);ΔC U m 为摩尔燃烧热力学能变(J·mol -1);v B (g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数,规定生产物取正值,反应物取负值。
通过实验测得Q V,m (J·mol -1)值,根据上式就可计算出Q p,m (J·mol -1),即燃烧焓的值ΔC H m 。
本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定。
量热计结构如图1所示,氧弹结构如图2所示。
实验中,设质量为m a (g )的待测物质(恒容燃烧热为Q v,m )和质量为m b (g )的点火丝(恒容燃烧热为q ,J·g -1)在氧弹中燃烧,放出的热可使质量为w m 的水(比热容为c w ,J·K -1·g -1)及量热器本身(热容为C m ,J·K -1)的温度由T 1升高到T 2,则根据能量守恒定律可得到热平衡关系)()]().[(1212,T T K T T w c C m q Mm Q m w m b am -⨯=-⨯+-=⨯+⨯ν (2) 式中,M 为该待测物的摩尔质量;规定系统放热时Q 取负数;K= -( C m +c w · w m ),同一套仪器、当内筒中的水量一定时,K 值恒定,称K 为仪器常数或水当量(J·K -1),常用已知燃烧热值Q v 的苯甲酸来测定。
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。
有机物燃烧焓的测定数据处理
有机物燃烧焓的测定数据处理有机物燃烧焓的测定数据处理一、实验目的1.了解燃烧热的概念及测定原理。
2.掌握氧弹热量计的使用方法和操作技术。
3.学会用雷诺图解法处理燃烧热数据。
二、实验原理燃烧热是指在25℃、101kPa下,1mol纯净物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。
本实验采用氧弹热量计测定有机物的燃烧热。
氧弹热量计的主要部件为氧弹,它是一个耐压钢瓶,内部装有一定量的水和氧气,以及电火花点火装置。
实验时,将一定质量的样品放入氧弹内,通入氧气,然后通过电火花点燃样品,使其完全燃烧。
燃烧产生的热量传递给水,使水温升高。
根据水的比热容和温度变化,可以计算出样品燃烧所产生的热量。
三、实验步骤1.准备样品:用电子天平称取一定质量的样品,记录质量m。
2.安装氧弹:将氧弹放置在热量计上,连接好点火线、氧气瓶和水箱。
3.通氧气:打开氧气瓶阀门,使氧气通入氧弹,直到压力达到3.0MPa。
4.点火:关闭氧气瓶阀门,按下点火按钮,点燃样品。
5.燃烧:观察氧弹内的火焰,确保样品完全燃烧。
燃烧结束后,关闭点火线。
6.冷却:等待氧弹冷却至室温,打开氧弹取出样品残渣。
7.测量水温:用温度计测量水箱中水的初始温度T1和最终温度T2。
8.数据记录:记录实验过程中的所有数据。
四、数据处理1.计算燃烧热:根据水的比热容、质量和温度变化,计算样品燃烧所产生的热量Q。
公式如下:Q = m × c × (T2 - T1)其中,m为水的质量,c为水的比热容(4.18J/g·℃),T2为最终水温,T1为初始水温。
2. 计算样品的摩尔燃烧热:根据样品的质量和摩尔质量,计算样品的摩尔数n。
公式如下:n = m / M其中,m为样品质量,M为样品的摩尔质量。
然后,根据摩尔数和燃烧热Q,计算样品的摩尔燃烧热ΔH。
公式如下:ΔH = -Q / n3. 雷诺图解法处理数据:以1/T为横坐标,以lnθ为纵坐标,绘制雷诺图。
燃烧焓的测定实验报告
燃烧焓的测定实验报告燃烧焓的测定实验报告引言•燃烧焓是指物质完全燃烧时所释放的热量,是燃烧反应的重要性质之一。
•本实验旨在通过测量燃烧反应的温度变化,并结合相关计算,确定甲烷的燃烧焓。
实验方法1.预先称取一定质量的甲烷气体,并充分混合气体。
2.将混合气体注入燃烧装置燃烧室中,并点燃。
3.同时记录开始时和结束时的温度,并用温度计定期测量燃烧室内的温度。
4.待燃烧完全结束后,关闭火源。
实验结果•初始温度:25°C•终止温度:85°C•燃烧时间:10分钟•初始压强:1 atm•甲烷燃烧产生的水蒸气质量: g•参考焦卡尔定律,计算甲烷气体的燃烧焓。
数据处理根据理想气体状态方程:PV=nRT 1. 计算燃烧时甲烷气体的体积: - 温度转换为开尔文:初始温度25°C = 298K,终止温度85°C= 358K - 气体体积计算:V=nRT/P - 转化为标准状态:$V = V (273/298) (1/1) = V $2.计算甲烷的摩尔数:–初始摩尔数:n1=P1V1/RT1–终止摩尔数:n2=P2V2/RT2–平均摩尔数:n=(n1+n2)/23.计算燃烧焓:–燃烧反应释放的热量:q=mcΔT–燃烧焓:ΔH=q/n结果与讨论根据以上计算,得出以下结果: - 燃烧时甲烷气体的体积:$V = V $ - 初始摩尔数:n1=P1V1/RT1 - 终止摩尔数:n2=P2V2/RT2 -平均摩尔数:n=(n1+n2)/2 - 燃烧反应释放的热量:q=mcΔT -燃烧焓:ΔH=q/n本实验测得甲烷燃烧焓为XXX J/mol。
实验中可能存在一些误差,如测量温度的不准确、燃烧不完全等。
为提高测量的准确性,可采取多次重复实验并取平均值。
结论通过实验测定并计算,本实验得出了甲烷的燃烧焓为XXX J/mol。
这一结果对于进一步研究相关燃烧反应的热力学性质具有重要意义。
通过改进实验方法和减小误差,可以进一步提高实验结果的准确性。
燃烧焓的测定实验报告
燃烧焓的测定实验报告实验目的:通过实验测定燃烧反应的焓变,掌握燃烧焓的测定方法,加深对燃烧反应热力学性质的理解。
实验原理:燃烧焓是指在常压下,单位摩尔燃料完全燃烧时所释放的热量。
燃烧焓的测定实验是通过量热计测定燃料完全燃烧时释放的热量,从而计算出燃烧焓的数值。
在实验中,将燃料放入量热瓶中,点燃燃料使其完全燃烧,通过测定水温的变化来计算释放的热量,从而得到燃烧焓的数值。
实验仪器和试剂:1. 量热瓶。
2. 燃料(如甲醇、乙醇等)。
3. 点火装置。
4. 温度计。
5. 天平。
实验步骤:1. 将清洁干燥的量热瓶称重,记录下质量。
2. 在量热瓶中注入一定量的水,并记录下水的质量和初始温度。
3. 将一定质量的燃料加入量热瓶中,再次称重,记录下燃料的质量。
4. 点燃燃料使其完全燃烧,用温度计记录水温的变化。
5. 根据水的质量和温度变化,计算出燃烧释放的热量。
6. 根据燃料的质量和燃烧释放的热量,计算出燃烧焓的数值。
实验数据处理:根据实验测得的水的质量和温度变化,可以利用以下公式计算燃烧释放的热量:\[Q = mc\Delta T\]其中,Q为燃烧释放的热量,m为水的质量,c为水的比热容,ΔT为水温的变化。
根据燃料的质量和燃烧释放的热量,可以计算出燃烧焓的数值:\[ΔH = \frac{Q}{n}\]其中,ΔH为燃烧焓,Q为燃烧释放的热量,n为燃料的摩尔数。
实验结果:根据实验数据处理的结果,得到燃烧焓的数值为XXX kJ/mol。
实验结论:通过本实验的测定,我们成功地得到了燃烧焓的数值。
燃烧焓是燃料完全燃烧时释放的热量,是燃烧反应热力学性质的重要参数。
掌握燃烧焓的测定方法,对于研究燃烧反应的热力学性质具有重要意义。
实验中需要注意的问题:1. 在实验中要确保燃料完全燃烧,避免产生不完全燃烧产物。
2. 实验中要注意安全,避免燃料泄漏或燃烧引起的意外。
通过本次实验,我们对燃烧焓的测定方法有了更深入的理解,为今后的研究工作奠定了基础。
燃烧焓的测定
实验1:燃烧热(焓)的测定一、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,了解恒压燃烧焓与恒容燃烧焓的差别;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;二、实验基本原理: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。
完全氧化即指如碳被氧化成CO2(气),氢被氧化成H2O(液),硫被氧化成SO2(气)根据热力学第一定律,物质在定体积燃烧时,体系不对外作体积功,则燃烧热等于体系内能的变化,即:(1.1)本实验当中就是利用燃烧产生的热与环境内能改变的原理进行设计,即体系热=环境热(式中QV为恒容燃烧热,ΔU为体系内能的变化值。
)设体系的恒容热容为C V,则若将n mol 被测物质置于充氧的氧弹中使其完全燃烧。
燃烧时放出的热量使体系温度升高ΔT,即可根据下式计算实际放出的热量:(1.2)则恒容摩尔燃烧热QV.m 可用下式计算:(1.3)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 =ΔH =ΔU +Δ(pV) = Q V + pΔV (1.4)(式中ΔH 为反应的焓变,p 为反应压力,ΔV 为反应前后体积的变化。
)由于凝聚相与气相相比,其体积可忽略不计,则ΔV 可近似为反应前后气体物质的体积变化。
设反应前后气态的摩尔数变化为Δn,并设气体为理想气体,则pΔV=ΔnRT (1.5)则: Q p = Q V +ΔnRT (1.6)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:(1.7)(式中ΔCp 为燃烧反应产物与反应物的恒压热容差,是温度的函数。
)通常,温度对热效应影响不大。
在较小的温度范围内,可将反应的热效应看着与温度无关的常数。
从上面的讨论可知,测量物质的燃烧热,关键是准确测量物质燃烧时引起的温度升高值ΔT,然而ΔT 的准确度除了与测量温度计有关外,还与其他许多因素有关,如热传导、蒸发、对流和辐射等引起的热交换,搅拌器搅拌时所产生的机械热。
燃烧焓的测定实验报告
一、实验目的1. 通过实验测定物质燃烧时的热量变化,了解燃烧焓的概念和意义。
2. 掌握燃烧焓测定的基本原理和方法。
3. 学会使用氧弹式量热计进行实验操作,提高实验技能。
二、实验原理燃烧焓是指在一定条件下,1摩尔物质完全燃烧生成稳定产物时所放出的热量。
在恒压条件下测得的燃烧焓称为恒压燃烧焓,用ΔH表示;在恒容条件下测得的燃烧焓称为恒容燃烧焓,用ΔU表示。
根据热力学第一定律,恒压燃烧焓与恒容燃烧焓之间存在以下关系:ΔH = ΔU + PΔV其中,P为恒压燃烧焓,ΔV为燃烧过程中体积变化。
本实验采用氧弹式量热计测定燃烧焓,其基本原理是将一定量待测物质在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使氧弹本身及周围介质(水)的温度升高。
通过测量温度变化,结合热容量计算,可求得燃烧焓。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹式量热计、电子天平、温度计、量筒、计时器、搅拌器等。
2. 试剂:甲烷气体、苯甲酸、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 称取一定量的甲烷气体,并充分混合。
2. 将混合气体注入氧弹燃烧室中,确保燃烧室内充满气体。
3. 将苯甲酸加入氧弹中,作为热量指示剂。
4. 将氧弹放入量热计的水槽中,并确保水槽内充满水。
5. 打开搅拌器,使水均匀搅拌。
6. 开始计时,待苯甲酸燃烧完成后,记录温度变化。
7. 重复实验多次,求取平均值。
五、实验数据与处理1. 记录实验过程中苯甲酸燃烧前后的温度变化,计算ΔT。
2. 计算实验过程中苯甲酸燃烧放出的热量Q:Q = mCΔT其中,m为苯甲酸质量,C为苯甲酸比热容,ΔT为温度变化。
3. 计算实验过程中甲烷燃烧放出的热量Q':Q' = mCΔT其中,m为甲烷质量,C为甲烷比热容,ΔT为温度变化。
4. 计算甲烷的燃烧焓ΔH:ΔH = Q' / n其中,n为甲烷物质的量。
六、实验结果与分析1. 实验过程中,苯甲酸燃烧放出的热量Q为3.28 kJ。
2. 实验过程中,甲烷燃烧放出的热量Q'为7.68 kJ。
燃烧焓的测定
宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化工105班姓名杨剑武序号36 实验日期2010.3.13同组姓名刘顺泽、董慷慨指导老师仇丹实验名称燃烧焓的测定一、实验目的1.用氧弹量热计测定萘的摩尔燃烧焓;2. 了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹量热计的实验技术。
二、实验原理有机物B的标准摩尔燃烧焓是指1mol指定相态的B物质在温度T和恒压条件下完全燃烧所放出的热量,其值与以B为反应物的燃烧反应的标准摩尔反应汉编相等。
1molB物质在恒容条件下完全燃烧所放出的热量,其值与以B为反应物的燃烧反应的标准摩尔反应热力学能变相等。
若此燃烧物反应系统中的气体均可视为理想气体,则:△r H m=Q p=Q v+△nRT (1)mQ v,B+lQ l+K△T=0 (2)将一定量的待测萘样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使量热机本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。
通过测定燃烧前后量热机(包括氧弹周围介质)温度的变化值,就可以求出样品的燃烧热。
由于量热计无法做到完全绝热,因此燃烧前后温度差的测量值须经雷诺温度校正图校正。
三、实验仪器、试剂仪器:氧弹量热机(一台)、压片机(两台)、万用表(一只)、贝克曼温度计(一支)、点火丝、氧气钢瓶及减压阀(一只)试剂:萘(A.R.)、苯甲酸(A.R.)四、实验步骤1.热容量K的测定(1)准确截取15cm左右的引燃丝,然后将引燃丝中部绕成环状。
(2)苯甲酸称取约0.8~1.0g,在压片机上压成片状。
(3)拧开氧弹盖放在专用支架上,将弹内洗净,擦干。
分别将引燃丝两端固定在氧弹内两电极柱上,药片置于不锈钢坩埚中。
(4)将氧弹内充满氧气。
用量筒称取3000ml自来水倒入内桶中,将数字贝克曼温度计的传感器竖直插入热量计盖上的孔中。
将点火插头插在氧弹电极上,装好搅拌器。
打开控制箱的电源开关,按下“搅拌”键,搅动内桶水,仪表开始显示内桶水温。
(5)约5~10min后,当系统温度变化速度达到恒定时,开始初期温度读数,每隔30s 读一次,当读到第10次时,同时将开关旋至点火档,仍每隔30s读一次主期温度读数,直至两次温度读数差值小于0.002℃,再继续读取温度10次。
燃烧焓的测定 实验报告
燃烧焓的测定一、实验目的1、掌握氧弹量热计的使用;用氧弹量热计测定萘的燃烧焓;2、掌握精密贝克曼温差温度计的使用;3、掌握氧气钢瓶的使用。
二、实验原理称取一定量的试样置于氧弹内,并在氧弹内充入1.5 ~2.0MPa的氧气,然后通电点火燃烧。
燃烧时放出的热量传给水和量热器,由水温的升高(△T)即可求出试样燃烧放出的热量:Q=K·△T式中K为整个量热体系(水和量热器)温度升高1℃所需的热量。
称为量热计的水当量。
其值由已知燃烧热的苯甲酸(标样)确定。
K=Q/△T,式中△T应为体系完全绝热时的温升值,因而实测的△T须进行校正。
三、仪器与试剂1、试剂:分析纯苯甲酸(Qv=26480 J·g-1);煤样(工业品);引火丝(本实验采用Ni-Cr丝(Qv=8.4 J·cm-1)。
2、仪器:HR-15A数显型氧弹量热计一台;压片机(苯甲酸和煤样各用一台);精密贝克曼温差温度计(精确至0.01℃,记录数据时应记录至0.002℃);台秤一台;分析天平一台。
四、实验步骤1、水当量的测定⑴量取10cm引火丝;在分析天平上称重。
(~0.010 g)⑵压片━━在台秤上称取苯甲酸1g ~ 1.2g ;用压片机压片,同时将燃烧丝压入。
注意压片前后应将压片机檫干净;苯甲酸和煤样不能混用一台压片机。
⑶称重━━将片样表面刷净,然后在分析天平上准确称重至0.0002g。
减去引火丝重量后即得试样重量。
⑷系燃烧丝━━拧开氧弹盖,将盖放在专用架上.将坩埚放在坩埚架上.然后将试样置入其中并将引火丝的两端紧在两个电极上, 用万用表检查两电极是否通路。
⑸充氧━━取少量(~2ml)水放入氧弹中(吸收空气中的N2燃烧而成的HNO3);盖好并拧紧弹盖,接上充气导管, 慢慢旋紧减压阀螺杆,缓慢进气至出口表上指针指在1.5 ~2.0MPa,充气约1min后, 取下充气管, 关好钢瓶阀门。
⑹用容量瓶取3000ml水倒入量热容器中,并将氧弹放入,检查是否漏气.⑺将点火电电极套在氧弹上。
燃烧焓的测定实验报告(一)
燃烧焓的测定实验报告(一)燃烧焓的测定实验报告实验背景•燃烧焓是指物质在恒定压力下燃烧反应时,单位物质的焓变,通常用于测定物质的燃烧热量。
•燃烧焓的测定实验通常采用量热器进行实验测量,通过测量燃料的燃烧释放的热量来计算燃料的燃烧焓。
实验目的•测定燃料的燃烧焓,以了解燃料的燃烧特性和能量释放情况。
•分析不同燃料的燃烧焓差异,为优化能源利用和环境保护提供依据。
实验步骤及结果1.准备实验材料和仪器设备,包括燃料、量热器、点火装置等。
2.在量热器中加入一定量的水,并测量水的初始温度。
3.将燃料加入量热器燃烧装置,点燃后记录燃烧开始的时间,并密封量热器以防止热量损失。
4.进行燃烧反应,待燃烧结束后,记录水的最终温度。
5.根据实验数据计算燃烧释放的热量,并以焦耳或千焦等单位表示。
实验结果表明,燃料A的燃烧释放的热量为X焦耳,燃料B的燃烧释放的热量为Y千焦。
实验分析•通过对不同燃料的燃烧焓进行测定,可以得到不同燃料的热量释放情况。
这对于选择合适的燃料以优化能源利用、改善环境污染具有重要意义。
•在实验过程中,需要注意燃料的完全燃烧,避免热量损失和不完全燃烧造成的误差。
•通过对实验数据的分析,可以得到不同燃料的燃烧焓差异,有助于深入理解燃料的燃烧特性和能量转化过程。
实验结论•本实验成功测定了燃料的燃烧焓,并得到了不同燃料的燃烧释放热量。
•实验结果表明,不同燃料的燃烧焓存在差异,这与燃料的化学组成和能量密度有关。
•燃烧焓的测定对于能源利用和环境保护具有重要意义,能为相关研究提供理论依据和实验数据支持。
参考文献[1] 张三, 李四. 燃烧焓的测定方法研究. 化学学报, 20XX,XX(X): X-X.[2] 王五, et al. 燃烧焓的实验测定. 能源科学与工程进展,20XX, XX(X): X-X.实验改进方法•采用更精确的量热器和温度计,以提高实验数据的准确性。
•在实验过程中,注意控制燃烧速率和时间,避免过快或过慢的燃烧造成的热量损失或不完全燃烧。
实验:燃烧焓的测定
二、实验原理
• 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, 左图为氧弹示 意图。
二、实验原理
• 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。其关系如: • QV=-CV△T • 上式中负号是指系统放出热量,放热时系 统的内能降低,而CV和△T均为正值。
实验:燃烧焓的测定
一、实验目的:
• • •
•
用氧弹式热量计测定萘的燃烧焓。 明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒 容燃烧热的差别 了解氧弹式热量计中主要部分的作用,掌 握氧弹式热量计的实验技术焓是指一摩尔物质在等温、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SO2(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△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。
二、实验原理
• 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,亦可以在等压条件进行。 等压燃烧热(QP)与等容燃烧热(QV)之间的 关系为: • QP= QV+△m(g)= △ξΣvB(g)RT • 或 QP·m= Qv·m+ΣvB(g)RT • 式中,QP· m或Qv· m均指摩尔反应热,ΣvB(g)为 气体物质化学计算数的代数和;△ξ为反应进度增 量,QP或Qv则为反应物质的量为△ξ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。
一、燃烧焓的测定实验报告.doc
一、燃烧焓的测定实验报告.doc
实验名称:燃烧焓的测定实验
实验目的:测定不同物质的燃烧焓,了解热化学反应的基本概念。
实验原理:
1. 燃烧焓的计算公式:ΔH=Q/n
其中,ΔH为反应的燃烧焓,Q为反应的放热量(或吸热量),n为反应物的摩尔数。
2. 实验中使用的反应有:
(1)燃烧蜡烛的反应方程式:C25H52 + 38O2 → 25CO2 + 26H2O
实验步骤:
1. 用天平称出蜡烛、氧气气球和烧杯的质量。
2. 用支架将蜡烛固定在燃烧器上,点燃蜡烛,待其稳定燃烧后,在燃烧过程中记录
温度的变化。
3. 实验数据处理:
(1)计算燃烧蜡烛的燃烧焓:通过记录燃烧后的蜡烛和烧杯的质量变化,可以计算
出蜡烛的质量,由此可根据反应方程式计算出该化学反应的摩尔数,利用温度变化和热容
温度参量可以计算出该化学反应的放热量(或吸热量),进而可以计算出该化学反应的燃
烧焓。
实验结果:
(1)燃烧蜡烛的燃烧焓:经过数据处理和计算,测得燃烧蜡烛的燃烧焓为xx J/mol。
结论:通过本实验,我们测得了不同物质的燃烧焓,并且通过计算和对比,发现两种
化学反应的燃烧焓相差较大,这说明了不同的物质的热化学反应具有不同的性质,有不同
的吸热或放热特性。
同时,该实验也更加深入地理解了热化学反应相关的基本概念和计算
方法。
实验1 燃烧焓的测定思考题答案
思考讨论题答案:1、在本实验的装置中哪部分是燃烧反应体系?燃烧反应体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:在本实验装置中,氧弹的内部是被测物质的燃烧空间,也就是燃烧反应体系。
由于做燃烧实验时要在氧弹中充入高压的氧气,燃烧瞬间将产生高温,这样就无法将温度计(或温差计)直接插入到高压氧弹中或者因为温度计无法承受高压或高温,另外温度计是玻璃或金属外壳,在氧弹外面也无法与氧弹紧密接触,或者有的温度计(如热电偶)达不到测量精度,所以很难对燃烧反应体系进行温度或温度差的测量。
2、在本实验的装置中哪部分是测量体系?测量体系的温度和温度变化能否被测定?为什么?答:由于不能直接对燃烧反应体系进行温度或温度差测量,因此就需要将燃烧反应体系(氧弹)放入到一种可以进行温度或温度差测量的介质中去,构成比燃烧反应体系大的测量体系。
在本实验的装置中,盛水桶、3000ml 水(刚好可以淹没氧弹)和氧弹三部分组成了测量体系,温度计可以插入到水中并与水紧密接触,不需要承受高压和高温,这样可以根据测量体系的温度变化去推断燃烧反应进行所放出的热量。
3、测量体系与环境之间有没有热量的交换?(即测量体系是否是绝热体系?)如果有热量交换的话,能否定量准确地测量出所交换的热量?答:测量体系与环境之间有热量的交换,因为理想的绝热条件是不可能达到的。
同时影响热量的交换量大小的因素也比较多,①与体系、环境的材质有关;②与体系、环境的接触界面积大小有关;③与体系、环境的温差有关,所以要定量准确地测量出体系与环境交换的热量是比较困难的。
如果有净的热量交换的话,将会增大实验的测量误差。
4、在一个非绝热的测量体系中怎样才能达到相当于在绝热体系中所完成的温度和温度差的测量效果?答:既然无法避免体系与环境之间有热量的交换,就希望体系与环境之间交换的热量为零或尽可能的小。
在本实验过程中,样品点火燃烧以后体系的温度肯定将高于环境的温度,体系将热传递给环境,因此就必须在样品点火燃烧以前使体系的温度低于环境的温度,使体系从环境处获得热量,并使体系获得的热量与传出的热量尽量抵消,这样测量的效果就相当于绝热体系的结果。
一、燃烧焓的测定实验报告
物理化学实验报告实验名称: ________________ 燃烧焓的测定 __________ 学 院: _________ 化学工程学院 __________ 专 业:化学工程与工艺 __________班 级: ________________________________ 姓名: _______ 学号: __________________指导教师: _______________________________________ 日期:________________________________、实验目的1、用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。
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、了解氧弹式量热计中主要部分的作用,掌握氧弹式量热计的实验技术。
4、学会用雷诺作图法校正温度变化值。
二、实验原理1、燃烧焓是热化学中重要的基本数据,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燃烧热来表示,即厶c Hm=Qp,m。
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。
2、量热法是热力学实验的一个基本方法。
等压燃烧热(Qp)与等容燃烧热(Q v)之间的关系为:Qp,m =Q v,m + E(g)RT3、氧弹式量热计属于一个等容系统,且热力学能变厶U =0o即厶 c U B+A c U 引燃丝+ △ U 量热计=0 ;可化作:m B Q v,B+IQ B+K △ T=0三、实验准备1、主要药品:萘约0.6g,苯甲酸约0.8g。
2、主要仪器:氧弹式量热计、压片机、贝克曼温度计、温度计(丝(15 cm)、量筒(2000ml)、氧气钢瓶及减压阀等。
四、实验装置图四、实验步骤1、热容量K的测定(1)截取15cm引燃丝,将其中部绕成环状。
(2)称取苯甲酸约0.8g,压成片状,并放桌上敲击2次,去除没压紧的部分,再次称量。
100C)、弓|燃I…込:2—幡抻膿钏I: 3:呻左潘=4绝盘皿in乳竝*•内桶:&丹套内壁;齐醮量计夕卜臺+ 8- 灘水=9-辄邨=10 水惶钉飞I l \ Mi立垦册虚$卜小囤噩:(3)拧开氧弹盖放在专用支架上,引燃丝两端固定在两电极柱上,药片放于坩埚中,使引燃丝与药片表面接触,盖上氧弹盖。
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实验一 有机物燃烧焓的测定一.实验目的1.明确燃烧焓的定义,了解恒压热效应与恒容热效应的差别与关系; 2.掌握温差测量的一般知识和技术; 3.用氧弹式量热计测定有机物的燃烧焓; 4.理解氧弹式量热计的测量原理。
二.实验原理在指定温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧成指定产物的焓变,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作ΔC H m 。
恒压过程:ΔC H m =Q p,m ; 恒容过程:ΔC U m =Q v,m 。
在实际测量中,燃烧反应常在恒容条件下进行,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 ,即燃烧反应的热力学能变ΔC U )。
若将应系统中的气体物质视为理想气体,根据热力学推导可得ΔC H m 和ΔC U m 的关系为:)(g RT U H B Bm c m c ν∑+∆=∆ 或 )(,,g RT Q Q B Bm v m p ν∑== (1)式中,T 为反应温度(K);ΔC H m 为摩尔燃烧焓(J·mol -1);ΔC U m 为摩尔燃烧热力学能变(J·mol -1);v B (g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数,规定生产物取正值,反应物取负值。
通过实验测得Q V,m (J·mol -1)值,根据上式就可计算出Q p,m (J·mol -1),即燃烧焓的值ΔC H m 。
本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定。
其基本原理是能量守恒定律:通过量出已知量的待测物完全燃烧放出的热,可计算出Q V,m 。
而放出的热可使一定量的介质(如水)升高一定的温度,即在燃烧前后产生一定数值的温差,通过实验测出该温差值,即可知待测物燃烧放出的热。
量热计结构如图1所示,氧弹结构如图2所示。
图1 环境恒温式氧弹量热计 图2 氧弹结构示意图实验中,设质量为m a (g )的待测物质(恒容燃烧热为Q v,m )和质量为m b (g )的点火丝(恒容燃烧热为q ,J·g -1)在氧弹中燃烧,放出的热可使质量为w m 的水(比热容为c w ,J·K -1·g -1)及量热器本身(热容为C m ,J·K -1)的温度由T 1升高到T 2,则根据能量守恒定律可得到热平衡关系)()]().[(1212,T T K T T w c C m q Mm Q m w m b am -⨯=-⨯+-=⨯+⨯ν (2) 式中,M 为该待测物的摩尔质量;规定系统放热时Q 取负数;K= -( C m +c w · w m ),同一套仪器、当内筒中的水量一定时,K 值恒定,称K 为仪器常数或水当量(J·K -1),常用已知燃烧热值Q v 的苯甲酸来测定。
求出量热体系的仪器常数K 后,再用相同方法对其它物质进行测定,测出温升△T=T 2 - T 1,代入上式,即可求得待测物的燃烧Q v,m 或ΔC U m 。
实际上,氧弹式热量计不是严格的绝热系统,加之由于传热速度的限制,燃烧后由最低温度达最高温度需一定的时间,在这段时间里系统与环境难免发生热交换,因而从温度计上读得的温差就不是真实的温差。
为此,必须对读得的温差进行校正。
校正的方法可以有作图法(雷诺法)和公式法(奔特公式)。
公式法的使用见“数据处理”部分。
三.仪器和试剂氧弹式量热计,精密电子温差测量仪,氧气钢瓶,充氧机,压片机,万用电表,台称,电子天平,容量瓶(1000mL),苯甲酸(分析纯,Q v,m=-3227.51 kJ·mol-1),萘(分析纯),专用燃烧镍丝(q=-1525 J·g-1)。
四.实验步骤1. 仪器常数的测定(1)准备点火丝:量取长约10cm点火丝,在电子天平上准确称重,得m b值。
在直径约3mm的玻璃棒上,将其中段绕成螺旋形5圈~6圈。
(2)压片:用台秤预称取0.9g~1.1g的苯甲酸,在压片机上压成圆片。
将压片制成的样品放在干净的称量纸上,小心除掉有污染和易脱落部分,然后在电子天平上精确称量,得m a值。
(3)装氧弹:将氧弹盖取下放在专用架上,用滤纸擦净电极及不锈钢坩埚。
先放好坩埚,然后用镊子将样品放在坩埚正中央(样品凹面朝上)。
将准备好的燃烧丝两端固定在电极上,并将螺旋部分紧贴在样品的上表面,然后小心旋紧氧弹盖(注意:点火丝不可与坩埚接触,以防短路)。
(4)充氧气:将氧弹接入充氧机,检查氧气钢瓶上的减压阀,使其处于关闭状态,再打开氧气钢瓶上的总开关。
然后轻轻拧紧减压阀螺杆(拧紧即是打开减压阀),使氧气缓慢进入氧弹内。
待减压阀上的减压表压力指到1.8MPa~2.0MPa 之间时停止,关闭氧气钢瓶总开关,并拧松压阀螺杆。
(5)安装热量计:先放好内筒,调整好搅拌,注意不要让叶轮碰撞内筒壁。
将氧弹放在内筒正中央,接好点火插头,加入3000mL自来水。
插入精密电子温差测量仪上的测温探头,注意既不要和氧弹接触、内筒壁接触,使导线从盖孔中出来,安装完毕。
(6)数据测量:打开精密电子温差测量仪,打开搅拌,设定温度读数时间间隔为30秒。
待温度基本稳定后将温差测量仪“采零”、“锁定”,开始记录温差数据。
整个数据记录分为三个阶段:a.初期:这是样品燃烧以前的阶段。
在这一阶段观测和记录周围环境和量热体系在试验开始温度下的热交换关系。
每隔1分钟读取温度1次,共读取6次。
b .主期:从点火开始至传热平衡称为主期。
在读取初期最末1次数值的同时,按一下“点火”按钮即进入主期。
此时每30秒读取温度1次,直到温度不再上升而开始下降的第1次温度为止。
c .末期:这一阶段的目的与初期相同,是观察在试验后期的热交换关系。
此阶段仍是每30秒读取温度1次,直至温度停止下降为止(约共读取10次)。
停止观测温度后,从热量计中取出氧弹,放尽其中的气体,拧开并取下氧弹盖,氧弹中如有烟黑或未燃尽的试样残余,表明试验失败,应重做。
2.萘的燃烧焓的测定称取0.8g ~1g 萘,用与“仪器常数的测定”相同的方法进行测定。
实验结束,用干布将氧弹内外表面和弹盖擦净,最好用热风将弹盖及零件吹干或风干。
五.数据处理1.仪器常数由苯甲酸实验数据按下式计算: ])/[(][12,t T T m q Mm Q K b a m ∆+-⨯+⨯=ν2.量热计热交换校正值Δt ,用奔特公式计算:△t=m(v+v 1) / 2+v 1r 3.萘的恒容燃烧热由实验结果按下式计算:表一 萘燃烧实验数据v= (16.79-17.17)/10=-0.038 1v =(20.42-20.23)=0.019t ∆=(-0.038+0.019)×4/2+0.019×8=0.114℃燃烧反应方20.33程式为:()()()()l O H g CO g O s H 22281041012C +→+()[]{}am Mb m v m q t T T K Q ⨯⨯-∆+-⨯=12, =[(-16052.34)×(20.47-17.54+0.114)-(-1525)×0.0110]×1280.8171=-7651.89KJ/molRT Q nRT U Q H m v m c m p m c 2,,-=∆+∆==∆ =-7651888-2×8.314×293.549=-7656.77 KJ/mol上式中,T(K)为反应温度,可在按下点火按钮时记下精密电子温差测量仪显示的温度读数,等于17.17℃。
4.记录及计算:表二 苯甲酸燃烧实验数据苯甲酸热值:Qv,m=-3227.51 kJ·mol-1V= 17.75-18.03=—0.28v=19.85-19.85=01m= 0.0109g q×m b = t∆=-0.28×3/2=-0.42a-1525J/g⨯0.0048g=-7.32JK=(-3227510×0.0109/122-7.32)/(19.85-18.03-0.42)=-211.20J/℃六.注意事项1.每次使用钢瓶时,应在老师指导下进行;充氧时注意操作,手上不可附有油腻物。
2.坩埚每次使用后,应清洗干净并擦干。
3.试样燃烧焓的测定和仪器常数的测定,应尽可能在相同条件下进行。
4.未取出温感器,不得打开量热计的盖子。
5.点火线安装时不能碰到氧弹壁。
七.思考题1.本实验如何考虑系统与环境?答:氧弹内部空间为体系,氧弹以外为环境,实验过程中有热损耗,可增加氧弹壁的厚度来降低热损耗。
2.固体样品为什么要压成片状?如何测定液体样品的燃烧热?答:压成片状是为了方便称量和安装试验装置,避免在称量和装药品时有损失,影响实验数据的准确性。
而且在点火时受热就比较均衡,固体样品更容易燃烧充分,在测定液体样品时,将液体样品装入坩埚中,将点火丝固定在电极上,有螺旋的部位浸入样品内,并注意点火丝不与坩埚接触。
3.如何用萘的燃烧焓数据来计算萘的标准生成焓?答:就是10C+4H2--->C10H8,生成焓就是反应焓,反应焓等于:10*(碳的燃烧焓)+4*(H2的燃烧焓)-(萘的燃烧焓)【附一】常用压缩气体钢瓶的使用及注意事项一、气体钢瓶的使用及注意事项在物理化学实验中,经常要使用一些气体,例如燃烧热的测定实验中要使用氧气,气相色谱实验中要用到氢气和氮气。
为了便于运输、贮藏和使用,通常将气体压缩成为压缩气体(如氢气、氮气和氧气等)或液化气体(如液氨和液氯等),灌入耐压钢瓶内。
当钢瓶受到撞击或高温时就会有发生爆炸的危险。
另外有一些压缩气体或液化气体则有剧毒,一旦泄漏,将造成严重的后果,因而在物理化学实验中,正确地和安全地使用各种压缩气体或液化气体钢瓶是十分重要的。
使用钢瓶时,必须注意下列事项:1、在气体钢瓶使用前,要按照钢瓶外表油漆颜色、字样等正确识别气体种类,切勿误用,以免造成事故(参见附录二)。
如钢瓶因使用日久后色标脱落,应及时按上述规定进行漆色、标注气体名称和涂刷横条。
2、气体钢瓶在运输、贮存和使用时,注意勿使气体钢瓶与其它坚硬物体撞击,或曝晒在烈日下以及靠近高温处,以免引起钢瓶爆炸。
钢瓶应定期进行安全检查,如进行水压试验,气密性试验和壁厚测定等。
3、严禁油脂等有机物沾污氧气钢瓶,因为油脂遇到逸出的氧气就可能燃烧,如已有油脂沾污,则应立即用四氯化碳洗净。
氢气、氧气或可燃气体钢瓶严禁靠近明火。
4、存放氢气钢瓶或其他可燃性气体钢瓶的房间就注意通风,以免漏出的氢气或可燃性气体与空气混合后遇到火种发生爆炸。
室内的照明灯及电所通风均应防爆。
5、原则上有毒气体(如液氯等)钢瓶应单独存放,严防有毒气体逸出,注意室内通风。
最好在存放有毒气体钢瓶的室内设置毒气鉴定装置。
6、若两种钢瓶中的气体接触后可能引起燃烧或爆炸,则这两种钢瓶不能存放在一起。