物化的实验报告燃烧热的测定
物化实验报告燃烧热
实验一燃烧热的测定
一、目的要求
1.明确燃烧热的定义,了解Q V与Q p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;
5.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(Q V),Q V=ΔU。恒压条件下测得的燃烧热为恒压燃烧热(Q p),Q p=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:Q p=Q V+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。
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。应作如下校正:通常样品燃烧后温上升为1.5~2.0℃,在燃烧前后观测水温变化,将水温对时间作图,联成折线FHED,如图2所示。图中C点相当
于开始之点,D点为观测到的最高温度。对H点对应的温度T
1和G点对应的温度T
2
的平均
燃烧热物化实验报告
燃烧热-物化实验报告
————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:
ﻩ
燃烧热的测定
姓名:憨家豪学号:2012012026 班级:材23 同组人:赵晓慧
实验日期:2014年4月19日提交报告日期:2014年4月20日
实验老师姓名:郭勋
1 引言
1.1实验目的
(1)熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法;
(2)明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系;
(3)掌握温差测量的实验原理和技术;
(4)学会用雷诺图解法校正温度改变值;
1.2实验原理
在指定温度及一定压力下,1 mol物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△cHm。通常,完全燃烧是指C→CO2(g),H2→H2O(l),S→S O2(g),而N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Qp,因此△c Hm也就是该物质燃烧反应的等压热效应Qp。
在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(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Qv(即燃烧反应的△c U m)。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p和Q v的关系为
Q P=Q V+∆nRT(1)式中:T——反应温度,K;
∆n——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差;
R——摩尔气体常数。
通过实验测得Q V值,根据上式就可计算出Q P,即燃烧热的值。
测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。
燃烧热-物化实验报告
燃烧热-物化实验报告
燃烧热是指物质在常压下燃烧时,每摩尔物质所释放的热量,通常以kJ/mol为单位。本实验旨在通过将试样置于卡尔·费舍尔燃烧弹中,测定它的燃烧热值。
1 实验设计
1.1 实验原理
熟悉样品的化学组成,燃烧反应,能量平衡原理和仪器测量原理。
根据燃烧反应方程式:
样品+O2 → CO2+H2O+热量
计算并测定反应样品所释放的热量。也就是用卡尔-费舍尔热量计测出样品燃烧时,
所释放的热量和产生的二氧化碳和水的质量,从而计算出燃烧热值。
1)卡尔-费舍尔热量计
2)燃烧样品
3)计量器具(外部粗量瓶,胶管,等离子测量)
4)室内天平
1)采用室内天平精确称量1.0g待检燃烧样品并将其装入样品仓。
2)将样品仓插入燃烧弹中,打开水循环系统和氧气瓶。
3)将氧气流量控制器调节到100,开启燃烧室中的煤气阀,点燃火焰并调整喷嘴位置。
4)当燃烧弹中的温度和压力达到稳定时,打开计算机软件并进行数据采集。
5)在计算机上开始采集数据前先记录一下反应两边内在的温度和压力。
6)收集5个数据点,每个数据点燃烧10分钟,并记录测量后的温度和压力数据。
7)将实验室中收集的实验数据带回并进行数据处理,从而得到物质的燃烧热值。
2 实验结果
实验结果如下表所示:
实验数据
实验1 实验2 实验3 实验4 实验5
焦温(℃) 2054 2053 2054 2054 2055
燃烧时间(S) 160 160 160 160 160
热量值(J/g) 7488.00 7729.33 8116.90 8098.15 7990.17
平均值(J/g) 7884.71
燃烧热的测定实验报告
一、实验名称:燃烧热的测定
二、实验目的
1、明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。
2、通过测定萘的燃烧热,掌握有关热化学实验的一般知识和技术。
3、掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
4、了解、掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。
5、学会雷诺图解法校正温度改变值。
三、实验原理
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q v), 其值等于这个过程的内能变化(ΔU)
Q v = – MC VΔT/m
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p),其值等于这个过程的热焓变化(ΔH)
Q p= Q + ΔnRT
在略去体系与环境的热交换的前提下,体系的热平衡关系为
Q v = – M[(WC水+ C体系)ΔT – Q a L a– Q b L b]/m
令 k = WC水+ C体系,则
Q v = –M( kΔT – Q a L a– Q b L b)/M
其中:M为燃烧物质的摩尔质量;m为燃烧物质的质量;Qv 为物质的定容燃烧热;ΔT为燃烧反应前后体系的真实差;W为水的质量;C为水的比热容;C体系为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温度计,搅拌器的热容;Q a、Q b分别为燃烧丝,棉线容;L a,L b分别为燃烧丝,棉线的长度。
在已知苯甲酸燃烧热值的情况下,我们通过实验可测出k的大小,用同样的方法我们就可以测出萘的燃烧热值Q v。
仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质(如本实验用苯甲酸),放在量热计中燃烧,测其始、末温度,经雷诺校正后,按上式即可求出C。
雷诺校正:消除体系与环境间存在热交换造成的对体系温度变化的影响。方法:将燃烧前后历次观察的温度对时间作图,联成FHDG线如图4-1或者图4-2。图中H相当于开始燃烧
物化总结报告
物化实验总结报告
本学期的物化实验一共做了12个实验,分别为燃烧热的测定、液体饱和蒸气压的测定、完全互溶双液系的平衡相图、凝固点降低法测摩尔质量、液相反应平衡常数、最大泡压法测溶液表面张力、粘度法测定高聚物的摩尔质量、电导的测定及其应用、电动势的测定及其应用、蔗糖的转化、乙酸乙酯的皂化反应、丙酮碘化。以下针对某些实验的方法改进及实验建议写了总结报告。
一、燃烧热的测定
本实验通过测定萘的燃烧热,掌握了有关热化学实验的一般知识和技术,掌握了氧弹式热计的原理、构造及其使用方法。
实验关键:点火是否成功,试样是否完全燃烧,可以考虑以下几项措施:
①试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理,否则潮湿样品不易
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。
实验的改进:燃烧热测定实验的技术改进主要有三方面, 即控制点火电流强度,增加药品使用量.
①控制点火电流强度, 选择与点火丝相适应的点火电流. 一方面,消
除了电流强度过小时, 点火丝不能在短时间内燃烧而引起的点火
器短路现象. 另一方面,克服了当点火电流强度过大时, 点火丝迅
速烧断, 样品来不及引燃而无法完全燃烧的问题.
②增加样品使用量, 使被测药品放出的热量远远大于火柴及点火丝
燃烧时所放出的热量, 可以显著提高该实验的测量精确度. 同时
物化实验-燃烧热的测定
物化实验-燃烧热的测定(总6
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实验2 燃烧热的测定
实验日期:2012-4-14;提交报告日期:2012-4-27; 带实验的助教姓名:陈双龙 1 引言(简明的实验目的/原理) 1.1实验目的
1 熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。
2 明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
3 掌握温差测量的实验原理和技术。
4 学会用雷诺图解法校正温度改变值。 1.2 实验原理
在指定温度及一定压力下,1mol 物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△c H m 。通常,完全燃烧是指C →CO 2(g ),H 2→H 2O (l ),S →SO 2(g ),而N 、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H =Q p ,因此△c H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p 。
在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(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△c U m )。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p 和Q v 的关系为
p V Q Q nRT =+∆ (1) 式中:T ——反应温度,K ;△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差;R ——摩尔气体常数。
通过实验测得Q v 值,根据上式就可计算出Q p ,即燃烧热的值。
测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图2-2-2所示。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。
燃烧热的测定(华南师范大学物化实验)
华南师范大学实验报告
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烧热的差别与联系。(2)测定萘的燃烧热,掌握量热技术基本原理。
(3)了解氧弹卡计的基本原理,掌握氧弹卡计的基本实验技术。
(4)使用雷诺校正法对温度进行校正。
二、实验原理
2.1基本概念
1mol物质在标准压力下完全燃烧所放出的热量,即为物质的标准摩尔燃烧焓,用表示。若在恒容条件下,所测得的1mol物质的燃烧热则称为恒容摩
表示,此时该数值亦等于这个燃烧反应过程的热力学能变
尔燃烧热,用Q V
,m
Δr U m。同理,在恒压条件下可得到恒压燃烧热,用Q p,m表示,此时该数值亦等于这个燃烧反应过程的摩尔焓变Δr H m。化学反应的热效应通常用恒压热效应Δr H m来表示。假若1mol物质在标准压力下参加燃烧反应,恒压热效应即为该有机物的标准摩尔燃烧热。
把燃烧反应中涉及的气体看做是理想气体,遵循以下关系式:
Q p,m=Q V,m+(ΣV B)RT ①
2.2氧弹量热计
本实验采用外槽恒温式量热计,为高度抛光刚性容器,耐高压,密封性好。量热计的内筒,包括其内部的水、氧弹及其搅拌棒等近似构成一个绝热体系。为了尽可能将热量全部传递给体系,而不与内筒以外的部分发生热交换,量热计在设计上采取了一系列措施。为了减少热传导,在量热计外面设置一个套壳。内筒与外筒空气层绝热,并且设置了挡板以减少空气对流。量热计壁高度抛光,以减少热辐射。为了保证样品在氧弹内燃烧完全,必须往氧弹中充入高压氧气,这就要求要把粉末状样品压成片状,以免充气时或燃烧时冲散样品。
物化实验 燃烧热的测定
USTC物理化学
实验报告
2013年第二学期实验报告实验三
EXPERIMENT 3
张付瑞
化学与材料科学学院
Department of Materials Science & Engineering
Materials Science
C
由热力学第一定律,恒容过程的热效应。恒压过程的热
本实验通过测定萘完全燃烧时的恒容燃烧热,恒压燃烧∆H 。
在计算萘的恒压燃烧热时,
∂∂∆⎛⎝ (3)
是反应前后的恒压热容之差,反应的热效应随温度的变化不是很大,在较小的温度范围内
热是一个很难测定的物理量,而温度却很容易测量。如果有一种仪器,
为了确定量热卡计每升高一度所需要的热量,
C 卡=
=++Q T mQ l V T V ∆∆29598.. 为消耗1mL0.1 mol ·dm -3的NaOH 所相当的热量尽管在仪器上进行了各种改进,但在实验过程中仍不可避免环境
物化实验
实验1 燃烧热的测定
一、目的要求
1.用氧弹热量计测定萘的燃烧热。2.了解氧弹热量计的原理、构造及使用方法。
二、原理
燃烧热是指一摩尔物质完全氧化时的热效应。所谓完全氧化是指C 变为CO 2(气),H 变为H 2O (液),S 变为SO 2(气),N 变为N 2(气),金属如银等都成为游离状态。燃烧热的测定是热化学的基本手段,对于一些不能直接测定的化学反应的热效应,通过盖斯定律可以利用燃烧热数据间接未清算出。测定物质燃烧热的氧弹式热量计是重要的热化学仪器,在热化学、生物化学以及某些工业部门中应用广泛。
由热力学第一定律可知,若燃烧在恒容条件下进行,体系不对外作功,恒容燃烧热等体系的改变,
D U =Q V (1-1)
在绝热条件下,将一定量的样品放在充有一定氧气的氧弹中,使其完全燃烧,放出的热量使得体系(反应产物、氧弹及其周围的介质和热量计有关附件等)的温度升高(D T ),再根据体系的热容(C V ,总),即可计算燃烧反应的热效应, Q V =-C V D T (1-2),
上式中负号是指体系放出热量,放热时体系的内能降低,而C V 和DT 均为正值,故加负号表示。
一般燃烧热是指恒压燃烧热Q p ,Q P 值可由Q V 算得:
Q P =D H =D U +P D V =Q V +P D V (1-3)
若以摩尔为单位,对理想气体:Q P =Q V +D nRT 这样,由反应前后气态物质摩尔数的变化D n ,就可算出恒压燃烧热Q P 。反应热效应的数值与温度有关,燃烧热也不例外,其关系为:
P C T H ∆=∂∆∂)(式中,D C P 是反应前后的恒压热容差,它是温度的函数。一般来说,热效应随温度的变化不是很大,在较小的温度范围内,可认为是常数。由于实验燃烧热测量的条件与标准条件的不同,为求出标准燃烧热,需将求得的实验燃烧热数据进行包括压力、温度等许多影响因素的校正。在精度要求不高的前提下,可以忽略这些因素的影响。
物理化学热力学与热化学反应的实验测定
物理化学热力学与热化学反应的实验测定
实验测定物理化学热力学与热化学反应
引言
热力学与热化学反应是物理化学的重要分支,通过实验测定这些反
应的热力学参数,可以揭示反应的性质和机理,为相关领域的应用研
究提供基础。本实验旨在探究热力学与热化学反应的实验测定方法,
并通过实验测定,获得相关参数。
实验一:燃烧热的测定
实验原理
燃烧热是指化学物质在燃烧过程中释放的热量。实验中可通过测量
燃烧物质前后水的温度变化来计算燃烧热。
实验步骤
1. 准备工作:将水加热至初始温度,并称量待燃烧物质的质量。
2. 准备实验装置:将待燃烧物质置于密闭容器中,在容器内设置水
的容器,并记录下水的初始温度。
3. 进行燃烧:点燃待燃烧物质,并迅速将密闭容器与水的容器接触,使燃烧释放的热量转移到水中。
4. 记录数据:记录下水的最终温度变化,并计算燃烧热量。
实验结果
经过实验测定,得到待燃烧物质的质量为m,初始温度为T1,最终温度为T2。根据热量守恒定律和水的比热容,可以计算得到燃烧热量Q:
Q = m × c × (T2 - T1)
实验二:化学反应焓变的测定
实验原理
化学反应焓变是指化学反应中吸热或放热的过程。实验中可通过测量反应物质溶液的温度变化来计算反应焓变。
实验步骤
1. 准备工作:准备好反应物质的溶液,并称量其质量。
2. 准备实验装置:将两种反应溶液分别置于两个容器中,在实验室温度下,将两个容器倾斜,使溶液不混合。
3. 开始反应:将两个容器倾斜,让两种溶液混合,观察反应溶液温度的变化。
4. 记录数据:记录下混合溶液的初始温度和最终稳定温度,并计算反应焓变。
物理化学实验燃烧热的测定
物理化学实验燃烧热的测定燃烧热是指物质在恒定压力下完全燃烧时释放或吸收的热量。测定物质的燃烧热对于研究物质的性质、燃烧过程以及能量转化等方面有着重要的意义。本文将介绍物理化学实验中燃烧热的测定方法及实验操作步骤。
一、实验原理
物质的燃烧热可以通过燃烧反应的焓变来确定。焓变是指在恒定压力下,反应过程中系统的热量变化。燃烧反应通常可写为:物质A + O2 →产物
其中A为被燃烧的物质,O2为氧气。在完全燃烧状态下,反应中物质A测绝对燃烧热ΔH0为反应放出的能量。
ΔH0 = Q = mCpΔT
ΔH0为燃烧热,Q为吸热或放热量,m为物质A的质量,Cp为物质的定压比热容,ΔT为温度变化。
因此,测定物质的燃烧热可以通过测量温度的变化来获得。通常使用强酸作为火焰初始温度的参比剂,并且将物质A置于绝热杯中,然后点燃A,利用燃烧释放的能量将水加热,并通过温度变化来计算燃烧热。
二、实验操作步骤
1.实验器材准备:绝热容器、温度计、天平、火焰点火器、水槽等。
2.实验器材清洗:将使用的器材仔细清洗,确保没有残留物影响实验结果。
3.实验设备调整:调整绝热容器的蓄热性能,使其能够尽可能阻止热量的流失。
4.实验样品准备:将待测物质A称取适量,并记录其质量m1。
5.温度计校准:将温度计置于标准温度环境中,校准它的读数准确性。
6.绝热环境建立:将绝热容器放入水槽中,并检查是否存在漏气现象。
7.水槽温度调节:调节水槽内的水温至近似于室温。
8.实验数据记录:将待测物质A点燃,同时记录绝热容器的初始温度。
9.燃烧反应进行:将点燃的物质A以尽量均匀的速率燃烧,观察温度变化情况,直到温度基本稳定。
物化实验报告:燃烧热的测定_苯甲酸_萘
华南师范大学实验报告
课程名称物理化学实验实验项目燃烧热得测定
【实验目得】
①明确燃烧热得定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热得区别。
②掌握量热技术得基本原理,学会测定奈得燃烧热。
③了解氧弹卡计主要部件得作用,掌握氧弹量热计得实验技术.
④学会雷诺图解法校正温度改变值。
【实验原理】
燃烧热就是指1摩尔物质完全燃烧时所放出得热量。在恒容条件下测得得燃烧热称为恒容燃烧热(O v),恒容燃烧热这个过程得内能变化(ΔU)。在恒压条件下测得得燃烧热称为恒压燃烧热(Q p),恒压燃烧热等于这个过程得热焓变化(ΔH)。若把参加反应得气体与反应生成得气体作为理想气体处理,则有下列关系式:
cH m = Q p=Q v +ΔnRT (1)
本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖得燃烧热。测量得基本原理就是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出得热量使卡计本身及氧弹周围介质(本实验用水)得温度升高。
氧弹就是一个特制得不锈钢容器(如图)为了保证化妆品在若完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气(或者其她氧化剂),还必须使燃烧后放出得热量尽可能全部传递给量热计本身与其中盛放得水,而几乎不与周围环境发生热交换。
但就是,热量得散失仍然无法完全避免,这可以就是同于环境向量热计辐射进热量而使其温度升高,也可以就是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计得温度降低。因此燃烧前后温度得变化值不能直接准确测量,而必须经过作图法进行校正。
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
在盛有定水得容器中,样品物质得量为n摩尔,放入密闭氧弹充氧,使样品完全燃烧,放出得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、搅拌器与水)得总热容为C(通常称为仪器得水当量,即量热计及水每升高1K所需吸收得热量),假设系统与环境之间没有热交换,燃烧前、后得温度分别为T1、T2,则此样品得恒容摩尔燃烧热为:
物化实验报告:燃烧热的测定_苯甲酸_萘(优选.)
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赠人玫瑰,手留余香。
华南师范大学实验报告
课程名称物理化学实验实验项目燃烧热的测定
【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。
【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(O v),恒容燃烧热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(Q p),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:
c H m = Q p=Q v +Δn RT(1)
本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。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(如图)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,而必须经过作图法进行校正。
物理化学实验_燃烧热的测定
燃烧热的测定
2011011743 分1 黄浩
(注:我原本是周六单周上午的a 组,与周四单周下午a 组的卢策同学调课)
同组实验者:刘念 实验日期:2014-3-27 指导老师:郭勋
1 引言 1.1 实验目的
1、熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。
2、明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
3、掌握温差测量的实验原理和技术。
4、学会用雷诺图解法校正温度改变值。
1.2 实验原理
在指定温度及一定压力下,1mol 物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△c H m 。通常,完全燃烧是指C→CO 2(g ),H 2→H 2O (l ),S→SO 2(g ),而N 、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H =Q p ,因此△c H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应Q p 。
在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(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△c U m )。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p 和Q v 的关系为:p V Q Q nRT =+∆……(1) 式中:T ——反应温度,K ;
△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差; R ——摩尔气体常数。
通过实验测得Q v 值,根据上式就可计算出Q p ,即燃烧热的值。
测量热效应的仪器称作量热计。量热计的种类很多。一般测量燃烧热用弹式量热计。实验过程中外水套保持恒温,内水桶与外水套之间以空气隔热。同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。这样,内水桶连同其中的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一个绝热体系。
物化实验报告燃烧热的测定
物化实验报告燃烧热的测定
华南师范⼤学实验报告
⼀、实验⽬的
1、明确燃烧热的定义,了解定压燃烧热与定容燃烧热的差别。
2、掌握量热技术的基本原理;学会测定萘的燃烧热
3、了解氧弹量热计的主要组成及作⽤,掌握氧弹量热计的操作技术。
4、学会雷诺图解法校正温度改变值。⼆、实验原理
通常测定物质的燃烧热,是⽤氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。⼀定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本⾝及其周围的介质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T ?,就能计算出该样品的燃烧热。
()p V Q Q RT n g =+? (1)
()V W W Q Q C W C M
+=+样品21总铁丝铁丝⽔⽔(T -T )(2)
⽤已知燃烧热的物质(本实验⽤苯甲酸)放在量热计中燃烧,测其始末温度,求出T ?。便可据上式求出K ,再⽤求得的K 值作为已知数求出待测物(萘)的燃烧热。
三、仪器和试剂 1.仪器
SHR-15氧弹量热计1台;贝克曼温度计;压⽚机 2台;充氧器1台;氧⽓钢瓶1个;1/10℃温度计;万能电表⼀个;天平 2.试剂铁丝;苯甲酸(AR);萘(AR );氧⽓
四、实验步骤
1、测定氧氮卡计和⽔的总热容量
(1)样品压⽚:压⽚前先检查压⽚⽤钢模,若发现钢模有铁锈油污或尘⼟等,必须擦净后,才能进⾏压⽚,⽤天平称取约0.8g 苯甲酸,再⽤分析天平准确称取⼀根铁丝质量,从模具的上⾯倒⼊⼰称好的苯甲酸样品,徐徐旋紧
压⽚机的螺杆,直到将样品压成⽚状为⽌。抽出模底的托板,再继续向下压,使模底和样品⼀起脱落,然后在分析天平上准确称重。
物化实验报告:燃烧热的测定
华南师范大学实验报告
课程名称物理化学实验实验项目燃烧热的测定
【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。
【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(O v),恒容燃烧热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(Q p),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:
Dc H m = Q p=Q v +Δn RT(1)本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。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(如图)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T 1、T 2,则此样品的恒容摩尔燃烧热为:
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华南师范大学实验报告
一、实验目的
1、明确燃烧热的定义,了解定压燃烧热与定容燃烧热的差别。
2、掌握量热技术的基本原理;学会测定萘的燃烧热
3、了解氧弹量热计的主要组成及作用,掌握氧弹量热计的操作技术。
4、学会雷诺图解法校正温度改变值。 二、 实验原理
通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质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T ∆,就能计算出该样品的燃烧热。
()p V Q Q RT n g =+∆ (1)
()V W W Q Q C W C M
+=+样品
21总铁丝铁丝水水(T -T )
(2) 用已知燃烧热的物质(本实验用苯甲酸)放在量热计中燃烧,测其始末温度,求出T ∆。 便可据上式求出K ,再用求得的K 值作为已知数求出待测物(萘)的燃烧热。
三、仪器和试剂 1.仪器
SHR-15氧弹量热计1台;贝克曼温度计;压片机 2台;充氧器1台;氧气钢瓶1个;1/10℃温度计;万能电表一个;天平 2.试剂
铁丝;苯甲酸(AR);萘(AR );氧气
四、实验步骤
1、测定氧氮卡计和水的总热容量
(1)样品压片:压片前先检查压片用钢模,若发现钢模有铁锈油污或尘土等,必须擦净后,才能进行压片,用天平称取约0.8g 苯甲酸,再用分析天平准确称取一根铁丝质量,从模具的上面倒入己称好的苯甲酸样品,徐徐旋紧
压片机的螺杆,直到将样品压成片状为止。抽出模底的托板,再继续向下压,使模底和样品一起脱落,然后在分析天平上准确称重。
分别准确称量记录好数据,即可供燃烧热测定用。
(2)装置氧弹、充氧气: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十净,将点火丝的两端分别绑紧在氧弹中的两根电极上,选紧氧弹盖,用万用表欧姆档检查两电极是否通路,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,拉动板乎充入氧气。
(3)燃烧温度的测定:将充好氧气后,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简。用量筒称3L 自来水,倒入水桶内,装好搅拌轴,盖好盖子,将贝克曼温度计探头插入水中,此时用普通温度计读出水外筒水温和水桶内的水温。接好电极,盖上盖了,打开搅拌开关。待温度温度稳定上升后,每个半分钟读取贝克曼温度计一次,连续记
录5min ,得到燃烧前的温度,此刻按下点火键,仍然半分钟读数记录一次,直到温度升到最高点开始下降后仍然记录5min 作为燃烧结束后期温度,方可停止实验。 2、萘燃烧热Q V 的测定
(1)称取约0.6g 的萘两份,同上实验操作进行两次,求平均值 (2)最后倒去自来水,擦干铜水桶待下次实验用
五、数据处理
文献值】
恒压燃烧热 kcal/mol kJ/mol J/g 测定条件 苯甲酸 -771.24 -3226.9 -26460 p Ө,25℃ 萘 -1231.8
-5153.8
-40205
p Ө,25℃
1、用图解法求出苯甲酸燃烧引起卡计温度变化的差值△T ,计算卡计的热容C 。 (1)苯甲酸燃烧
苯甲酸的燃烧温度时间表(每半分钟记录一次)
C p ,m (H 2Ol )= 75.30 J/mol •K C p ,m (CO 2g )= 37.135 J/mol •K C p ,m (O 2g )= 29.36 J/mol •K C p ,m (萘s )= 142.2 J/mol •K
实验前称重/g 实验后称重/g
苯甲酸+铁丝 0.818
点火丝 0.010 0.006
时间
(t)/ min 温差(T ∆)/K 温度T (℃) 时间(t)/min 温差
(T ∆)/K
温度T (℃)
1 2.414 25.914 18 3.683 27.183
苯甲酸的温度校正图
由图交点可知,△T=27.2814084-25.8970835=1.384324℃, 计算卡计的热容C :-n Q v – m Q 点火丝= C (T 2-T 1) 代入数据,C=15463.47J/K
2 2.417 25.917 19 3.715 27.215
3 2.417 25.917 20 3.739 27.239
4 2.41
5 25.915 21 3.758 27.258 5 2.412 25.912 22 3.770 27.270
6 2.411 25.911 23 3.780 27.280
7 2.40
8 25.908 24 3.788 27.288 8 2.405 25.905 25 3.792 27.292
9 2.405 25.905 26 3.796 27.296 10 2.402 25.902 27 3.801 27.301 11 2.416 25.916 28 3.800 27.300 12 2.614 26.114 29 3.800 27.300 13 2.973 26.473 30 3.801 27.301 14 3.252 26.752 31 3.800 27.300 15 3.437 26.937 32 3.801 27.301 16 3.557 27.057 33 3.799 27.299 17 3.631 27.131 34
(2)第一次萘燃烧
实验前称重/g
实验后称重/g
奈+点铁丝
0.586
点火丝 0.011 0.009
萘的燃烧温度时间表(每半分钟记录一次)
时间
(t)/
min 温差
(T ∆)/K
温度T (℃) 时间(t)/min 温差
(T ∆)/K 温度T (℃)
1 0.40
2 24.102 18 1.914 25.614 2 0.406 24.106 19 1.942 25.642
3 0.40
4 24.106 20 1.964 25.664 4 0.403 24.103 21 1.979 25.679
5 0.402 24.102 22 1.990 25.690
6 0.401 24.101 23 2.000 25.700
7 0.39
8 24.098 24 2.006 25.706 8 0.395 24.095 25 2.012 25.712
9 0.395 24.095 26 2.016 25.716 10 0.445 24.145 27 2.019 25.719 11 0.705 24.405 28 2.017 25.717 12 1.036 24.736 29 2.018 25.718 13 1.353 25.053 30 2.016 25.716 14 1.582 25.282 31 2.020 25.720 15 1.727 25.427 32 2.022 25.722 16 1.812 25.512 33 2.023 25.723 17 1.874 25.574
34
2.018
25.718
萘的温度校正