物化的实验报告燃烧热的测定
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计算如下:燃烧热 = (反应热量/质量)*摩尔质量实验用耗氧量为0.0326 mol。
现在计算出样品燃烧时所释放的热量:H = 稳定氧气流量×燃烧持续时间×热值H = 0.0326×(160/60)x7884.71 = 68.09kJ/mol样品的摩尔质量为 60 g/mol。
燃烧热-物化试验报告
.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△H。
通常,完全燃烧是指C→CO(g),H→HO(l),S→SO(g),22m22c而N、卤素、银等元素变为游离状态。
由于在上述条件下△H=Q,因此△H也就是该物质mpc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(即燃烧反应的△U)。
若反应系统中的气体均为理想气体,根据mcv热力学推导,Q和Q的关系为vp(1)T式中:——反应温度,K;——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。
值,根据上式就可计算出,即燃烧热的值。
通过实验测得1 / 8.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。
内所示。
2-2-2实验过程中外水套保持恒温,本实验所用量热计和氧弹结构如图2-2-1和图内水桶连这样,同时,还对内水桶的外表面进行了电抛光。
水桶与外水套之间以空气隔热。
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。
弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。
样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及就可求算该样品测量介质在燃烧前后的变化值,周围的介质和量热计有关附件的温度升高。
的恒容燃烧热。
2 / 8.(2)m——为待测物的质量,kg ;式中:kg·mol-1;——为待测物的摩尔质量,1kJ·℃-;——仪器常数,——样品燃烧前后量热计温度的变化值;) 3243 kJ/mol——分别为棉线和点火丝的恒容燃烧热(-16736和-,——分别为棉线和点火丝的质量,kg;先燃烧已知燃烧热的物质(如苯甲酸),标定仪器常数K,再燃烧未知物质,便可由上式计算出未知物的恒容摩尔燃烧热,再根据(1)式计算出摩尔燃烧热。
物化实验报告燃烧热的测定苯甲酸萘doc
物化实验报告:燃烧热的测定-苯甲酸-萘.doc一、实验目的1.掌握燃烧热测定的原理和方法。
2.学习使用热电偶温度计测量温度。
3.了解苯甲酸和萘的燃烧热及其热效应。
二、实验原理燃烧热是指1mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
测定燃烧热可以了解物质的能量性质,为研究物质的结构和反应机理提供依据。
本实验通过测量苯甲酸和萘燃烧时温度的变化,计算出它们的燃烧热。
三、实验步骤1.准备实验器材:热电偶温度计、保温杯、热量计、分析天平、锌粉、氧气、实验样品(苯甲酸和萘)。
2.安装热电偶温度计:将热电偶温度计与热量计连接,确保密封良好。
3.准备样品:用分析天平称取一定量的苯甲酸和萘,分别放入两个保温杯中。
4.开始测量:打开氧气钢瓶,调节氧气流量,点燃燃烧器,将热电偶温度计插入保温杯中,记录初始温度t1。
5.样品燃烧:在氧气流中点燃保温杯中的样品,注意控制氧气流量,使样品完全燃烧。
6.记录温度:燃烧结束后,记录最终温度t2。
7.清洗仪器:用少量乙醇清洗燃烧器及周围区域,确保无残留物。
8.重复实验:对苯甲酸和萘分别进行上述实验,记录每次的初始温度和最终温度。
四、数据分析与处理1.数据记录:记录每次实验的初始温度t1和最终温度t2。
2.数据处理:根据温度差和物质的量,计算出每次实验放出的热量Q。
Q =mc(T2 - T1),其中m为物质的量,c为比热容,T2和T1分别为最终温度和初始温度。
3.燃烧热计算:根据放出的热量Q和物质的量n,计算出燃烧热ΔH。
ΔH = -nQ / 1000kJ/mol。
其中n为参加反应的物质的量(本实验中为1mol),Q为放出的热量。
注意将单位转换为kJ/mol。
4.结果分析:比较苯甲酸和萘的燃烧热,分析它们的能量性质及结构特点。
五、实验结论通过本实验,我们掌握了燃烧热测定的原理和方法,学会了使用热电偶温度计测量温度。
同时,我们了解了苯甲酸和萘的燃烧热及其热效应,为研究这两种物质的能量性质和结构特点提供了实验依据。
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,mΔr 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 ①2.2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。
2.3量热反应测量的基本原理量热反应测量的基本原理是能量守恒定律。
通过数字式贝克曼温度计测量出燃烧反应前后的温度该表ΔT,若已知量热计的热容C,则总共产生的热量即为Q V=CΔT。
那么,此样品的摩尔恒容燃烧热为②式是最理想的情况。
但由能量守恒原理可知,此热量Q V的来源包括样品燃烧放热和点火丝放热两部分。
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——燃烧热的测定
燃烧热的测定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。
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。
弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。
样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及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的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热。
V V V rmQ K T Q m Q m M ••=•∆--棉线棉线点火丝点火丝 (2) 式中:m ——为待测物的质量,kg ;r M ——为待测物的摩尔质量,k g ·mol -1;K ——仪器常数,k J ·℃-1 ;T ∆——样品燃烧前后量热计温度的变化值;V Q 棉线,V Q 点火丝——分别为棉线和点火丝的恒容燃烧热(-16736和-3243k J ·kg )m 棉线,m 点火丝——分别为棉线和点火丝的质量,kg ;先燃烧已知燃烧热的物质(如苯甲酸),标定仪器常数K ,再燃烧未知物质,便可由上式计算出未知物的恒容摩尔燃烧热,再根据(1)式计算出摩尔燃烧热。
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 = mCpΔTΔH0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。
10.温度数据记录:记录绝热容器中水的温度随时间的变化情况。
11.数据处理:将温度数据绘制成曲线图,计算出最终温度变化ΔT。
12.计算燃烧热:根据实验原理,计算物质A的燃烧热ΔH0。
三、实验注意事项1.实验器材应干净整洁,以免影响实验结果。
2.实验样品应准确称量,以确保实验的准确性。
物化实验报告:燃烧热的测定_苯甲酸_萘(优选.)
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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。
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:nT T C Q m V )(12,--= (2) 式中,Qvm 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 / oC)。
物化实验-燃烧热的测定
实验一燃烧热的测定实验目的1、通过萘的燃烧热的测定,了解氧弹式量热计各主要部件的作用,掌握燃烧热的测定技术。
2、了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
3、学会应用图解法校正温度改变值。
实验原理燃烧热是指1mol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(Q V),恒容燃烧热等于个过程的内能变化(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焓变(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:Q P = Q V + ΔnRT (8-7)式中:Δn为产物与反应物中气体物质的量之差;R为气体常数;T为反应的热力学温度。
若测得某物质恒容燃烧热或恒压燃烧热中的任何一个,就可根据式计算另一个数据。
必须指出,化学反应的热效应(包括燃烧热)通常是用恒压热效应(ΔH)来表示的。
测量化学反应热的仪器称为量热计。
本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热,氧弹卡计的示意图为图8-7。
由于用氧弹卡计测定物质的燃烧热是在恒容条件下进行的,所以测得的为恒容燃烧热(Q V)。
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。
通过测定燃烧前后卡计(包括氧弹周围介质)温度的变化值,就可以求算出该样品的燃烧热。
其关系式如下:Q V·m/M r =W卡ΔT-Q点火丝·m点火丝(8-8)式中:m为待测物质的质量(g);M r为待测物质的相对分子质量;Q V为待测物质的摩尔燃烧热;Q点火丝为点火丝的燃烧热(如果点火丝用铁丝,则Q点火丝=6.694 kJ·g-1);m点火丝为点火丝的质量;ΔT为样品燃烧前后量热计温度的变化值;W卡为量热计(包括量热计中的水)的水当量,它表示量热计(包括介质)每升高一度所需要吸收的热量,量热计的水当量可以通过已知燃烧热的标准物(如苯甲酸,它的恒容燃烧热Q V=26.460 kJ·g-1)来标定。
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:(2)式中,Qvm为样品得恒容摩尔燃烧热(J·mol—1);n为样品得摩尔数(mol);C为仪器得总热容(J·K—1或J / oC)。
燃烧热的测定_实验报告
一、实验目的1. 理解燃烧热的定义及其在化学反应中的重要性;2. 掌握使用氧弹式量热计测定燃烧热的基本原理和操作方法;3. 学会利用实验数据计算燃烧热,并分析实验误差;4. 熟悉燃烧热测定实验的实验步骤和注意事项。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在标准状态下(25℃,101kPa)完全燃烧时所放出的热量。
燃烧热是热化学中的一个重要参数,它反映了化学反应的热效应。
本实验采用氧弹式量热计测定燃烧热,其原理如下:1. 将一定量的待测物质放入氧弹中,充入高压氧气;2. 点燃待测物质,使其在氧弹中完全燃烧;3. 燃烧过程中产生的热量使氧弹内水溶液的温度升高;4. 测量水溶液温度的变化,根据热量守恒定律计算出燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹式量热计、天平、温度计、秒表、烧杯、量筒、滴定管等;2. 试剂:待测物质(如苯甲酸、萘等)、去离子水、苯甲酸标准溶液等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器,将氧弹式量热计的各个部件连接好;2. 用天平称取一定量的待测物质,放入氧弹中;3. 向氧弹中充入高压氧气,确保待测物质完全被氧气包围;4. 在氧弹中放入适量的去离子水,使水溶液体积与实验要求一致;5. 将氧弹放入量热计,记录初始温度;6. 点燃待测物质,使其在氧弹中完全燃烧;7. 燃烧过程中,用秒表记录燃烧时间;8. 燃烧结束后,记录水溶液的最高温度;9. 重复上述步骤,进行多次实验,取平均值。
五、数据处理与结果分析1. 根据实验数据,计算燃烧热:燃烧热 = (最高温度 - 初始温度)× 量热计热容× 1000 / 待测物质质量2. 分析实验误差,包括系统误差和随机误差;3. 讨论实验结果,与理论值进行比较。
六、实验结果与讨论1. 实验结果:通过多次实验,得到待测物质的燃烧热为XX kJ/mol;2. 结果分析:实验结果表明,待测物质的燃烧热与理论值相符,说明实验方法可靠;3. 误差分析:实验误差主要来源于量热计热容的测定和温度测量的准确性;4. 讨论与展望:燃烧热测定实验对于理解和研究化学反应的热效应具有重要意义,未来可以进一步优化实验方法,提高实验精度。
中国科大物化实验3 燃烧热的测定报告
一度所需的热量,那么,我们就可在这种仪器中进行燃烧反应,只要 观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。 根据这一热量我们便可 求出物质的燃烧热。
【实验部分】
一、实验原理
燃烧热的定义是:一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量。所谓完全燃烧,即组成反应 物的各元素,在经过燃烧反应后,必须呈显本元素的最高化合价。如 C 经燃烧反应后,变成 CO,不能认为是完全燃烧。只有在变成 CO2 时,方可认为是完全燃烧。同时还必须指出,反应 物和生成物在指定的温度下都属于标准态。如苯甲酸在 298.15K 时的燃烧反应过程为: C6H5COOH(固)+
调压变压器 2 个, 氧气钢瓶(需大于 80Kg 压力) 万用表 1个 扳手 1 把,
2、试剂:
苯甲酸(分析纯) Cu-Ni 合金丝 萘(分析纯) 若干
三、实验步骤 1、了解实验仪器:
图 4-3 是实验室所用的氧弹量热计的整体装配图,图 4-4 是用来测量恒容燃烧的氧弹结 构图。图 4-5 是实验充氧的示意图,下面分别作以介绍。
图 4-3 氧弹卡计安装示意图
图 4-4 氧弹的构造
图 4-3 中,内筒 C 以内的部分为仪器的主体,即为本实验研究的体系,体系 C 与外界 以空气层 B 绝热,下方有绝缘的垫片 4 架起,上方有绝热胶板 5 敷盖。为了减少对流和蒸 发,减少热辐射及控制环境温度恒定,体系外围包有温度与体系相近的水套 A。为了使体系 温度很快达到均匀,还装有搅拌器 2,由马达 6 带动。为了准确测量温度的变化,我们由精 密的温差测定仪来实现。 实验中把温差测定仪的热敏探头插入研究体系内, 便可直接准确读 出反应过程中每一时刻体系温度的相对值。 样品燃烧的点火由一拨动开关接入一可调变压器 来实现,设定电压在 24V 进行点火燃烧。 图 4-4 是氧弹的构造。氧弹是用不锈钢制成的,主要部分有厚壁圆筒 1、弹盖 2 和螺帽 3 紧密相连;在弹盖 2 上装有用来充入氧气的进气孔 4、排气孔 5 和电极 6,电极直通弹体 内部,同时做为燃烧皿 7 的支架;为了将火焰反射向下而使弹体温度均匀,在另一电极 8(同 时也是进气管)的上方还有火焰遮板 9。
物化试验报告燃烧热的测定
物化试验报告燃烧热的测定实验名称:物质燃烧热测量实验实验目的:测定不同物质在常压条件下的燃烧热及计算标准燃烧热。
实验原理:燃烧热是指在恒定外压条件下单位摩尔物质在完全燃烧时释放出的热量。
计算燃烧热可以使用焦计量热仪来进行实验测定,该仪器可以直接测定样品燃烧过程中释放的热量。
实验步骤:1.准备实验设备与试剂:焦计量热仪、电子天平、酒精灯、试管、水槽等。
2.打开焦计量热仪,等待仪器预热至稳定状态。
3.用天平将待测物质称取一定质量的样品,记录下样品的质量。
4.将样品放置在焦计量热仪的试样舱中,关闭舱盖,开始实验。
5.点燃酒精灯,将火焰对准焦计量热仪的试样舱,使样品燃烧。
6.观察样品燃烧过程,直到完全燃烧结束后,关闭酒精灯。
7.通过计算焦计量热仪示数的变化,计算燃烧热的数值,并记录下实验数据。
8.重复以上步骤,对其他待测物质进行测定,得到一组数据。
9.根据实验数据,计算出每个物质的标准燃烧热,并进行对比分析。
实验数据:物质,质量(g),燃烧开始温度(℃),燃烧结束温度(℃),燃烧热(J/g)--------,---------,-----------------,-----------------,--------------物质B,1.5,30,78,8500实验结果分析:通过实验测定得到的燃烧热数据如上所示。
根据燃烧热的定义,我们可以计算出每个物质的标准燃烧热。
标准燃烧热的计算公式为:标准燃烧热=燃烧热/质量根据上述公式,计算得到各个物质的标准燃烧热如下所示:物质,标准燃烧热(J/g)--------,-----------------物质A,5000物质B,5667物质C,3571通过对比分析实验数据,可以得出以下结论:-物质C的标准燃烧热最小,而物质B的标准燃烧热最大。
说明物质B在燃烧过程中释放的热量最多,而物质C释放的热量最少。
-物质A的标准燃烧热较为中等,介于物质B和物质C之间。
-标准燃烧热的大小与物质的化学组成和结构有关,不同物质的标准燃烧热差异较大。
燃烧热得测定实验报告
一、实验目的1. 了解燃烧热的定义及其在化学研究中的应用。
2. 掌握燃烧热测定的基本原理和方法。
3. 学会使用氧弹量热计测定物质的燃烧热。
4. 通过实验,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别及相互关系。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在氧气中完全燃烧时所放出的热量。
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(ΔHm)。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv,m),恒容燃烧热等于这个过程内能变化(ΔUm)。
本实验采用氧弹量热计测定物质的燃烧热。
氧弹是一个特制的不锈钢容器,为了保证物质在氧弹中完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气。
燃烧时放出的热量使氧弹周围介质(水)的温度升高,通过测量水温度的变化,计算出物质的燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹量热计、数字式精密温度计、天平、秒表、移液管、滴定管、量筒、烧杯等。
2. 试剂:苯甲酸、蔗糖、去离子水、硝酸、氢氧化钠等。
四、实验步骤1. 准备工作:检查仪器是否完好,调零数字式精密温度计,将去离子水加入量热计中。
2. 标定量热计:用苯甲酸标定量热计的热容,通过雷诺校正图的方法校正过程的温度变化。
3. 测定苯甲酸的燃烧热:将一定量的苯甲酸放入氧弹中,加入适量的去离子水,点燃苯甲酸,记录温度变化。
4. 测定蔗糖的燃烧热:将一定量的蔗糖放入氧弹中,加入适量的去离子水,点燃蔗糖,记录温度变化。
5. 数据处理:计算苯甲酸和蔗糖的燃烧热,比较恒压燃烧热与恒容燃烧热的差异。
五、实验结果与分析1. 苯甲酸的燃烧热:根据实验数据,苯甲酸的燃烧热为Qv,m = -3265.2 kJ/mol,Qp,m = -3265.2 kJ/mol。
2. 蔗糖的燃烧热:根据实验数据,蔗糖的燃烧热为Qv,m = -5685.6 kJ/mol,Qp,m = -5685.6 kJ/mol。
3. 恒压燃烧热与恒容燃烧热的比较:从实验结果可以看出,苯甲酸和蔗糖的恒压燃烧热与恒容燃烧热相等,说明在本实验条件下,气体物质的量变化对燃烧热的影响可以忽略。
实验报告燃烧热的测定
实验报告燃烧热的测定一、实验目的燃烧热的测定是物理化学实验中的一个重要项目,本次实验的主要目的在于:1、了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
2、明确燃烧热的定义,掌握恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
3、学会用雷诺作图法校正温度变化。
4、掌握用氧弹量热计测定萘等固体有机物燃烧热的方法。
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),在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp)。
恒压燃烧热与恒容燃烧热之间的关系为:Qp =Qv +ΔnRT,其中Δn 为反应前后气体物质的量之差,R 为气体常数,T 为反应温度。
本实验采用氧弹量热计测量固体有机物的燃烧热。
氧弹量热计的基本原理是能量守恒定律,样品在氧弹中完全燃烧所释放的能量使量热计本身及周围介质温度升高,测量介质燃烧前后温度的变化,就可以计算出样品的燃烧热。
量热计与周围环境的热交换无法完全避免,这会给测量结果带来误差。
为了校正这一误差,采用雷诺作图法。
三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹量热计压片机电子天平贝克曼温度计点火丝氧气钢瓶2、试剂萘(分析纯)苯甲酸(分析纯)引燃专用棉线四、实验步骤1、样品准备用电子天平准确称取约 10g 苯甲酸,在压片机上压成片状。
称取约 06g 萘,同样压片处理。
2、装样将压好的苯甲酸片上缠好引燃棉线,固定在氧弹的坩埚内,棉线另一端系在点火丝上。
点火丝不能与坩埚壁接触,确保点火丝与样品充分接触。
3、充氧将氧弹盖拧紧,接上氧气钢瓶,缓慢充入氧气至压力约为15MPa。
4、测量水当量在量热计内筒中加入一定量的去离子水,调节水温与室温相差不超过 1℃。
将氧弹放入内筒,装好搅拌器和贝克曼温度计,盖好盖子。
开启搅拌器,每隔 30 秒记录一次温度,连续记录 10 分钟左右。
点火,继续记录温度,直至温度上升趋势平稳,停止记录。
5、测量萘的燃烧热重复上述步骤,将苯甲酸换成萘进行实验。
物化实验报告:燃烧热的测定
燃烧热的测定一、实验目的1、用氧弹量热计测定萘的燃烧热,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与衡蓉燃烧热的差别与相互关系;2、了解量热计的原理、构造和使用方法,掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术;3、掌握用雷诺图解法校正温度的改变值。
二、实验原理1、燃烧热定义:一定温度和压力或者体积下,1mol 纯物质完全氧化时的反应热。
对于苯甲酸,如在25℃下,按下式完全反应,燃烧热为-3226.8kJ/mol 。
由热力学第一定律可知:在不做非膨胀功的情况下,恒容燃烧热v Q U =∆,恒压燃烧热p Q H =∆。
在氧弹式量热计中测得燃烧热热为Q ,其与p Q 的关系为p v Q Q nRT =+∆在盛有定量水的容器中,放入内装有m g 样品和W g 氧气的密闭氧弹,然后使样品完全燃烧,放出的热量会传给水及仪器,引起温度上升。
计燃烧前后的体系温度分别为0,n t t ,则物质的总的燃烧热为0'(')()n Q CW W t t =+-2、用雷诺作图法校正ΔT :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与体系间的热量传递。
这种传递使得我们不能准确地由温差测定仪上读出由于燃烧反应所引起的温升ΔT 。
而用雷诺作图法进行温度校正,能较好地解决这一问题。
将燃烧前后所观察到的水温对时间作图,可联成FHIDG 折线,如图(1)和图(2)所示。
图(1)中H 相当于开始燃烧之点。
D 为观察到的最高温度。
在温度为室温处作平行于时间轴的JI 线。
它交折线FHIDG 于I 点。
过I 点作垂直于时间轴的ab 线。
然后将FH 线外延交ab 线于A 点。
将GD 线外延,交ab 线于C 点。
则AC 两点间的距离即为ΔT 。
图中AA ′为开始燃烧到温度升至室温这一段时间 t1内,由环境辐射进来以及搅拌所引进的能量而造成量热计的温度升高。
它应予以扣除之。
CC ′为温度由室温升高到最高点D 这一段时间 t2内,量热计向环境辐射而造成本身温度的降低。
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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 -1231.8-5153.8-40205p 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/K2 2.417 25.917 19 3.715 27.2153 2.417 25.917 20 3.739 27.2394 2.415 25.915 21 3.758 27.258 5 2.412 25.912 22 3.770 27.2706 2.411 25.911 23 3.780 27.2807 2.408 25.908 24 3.788 27.288 8 2.405 25.905 25 3.792 27.2929 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 0.402 24.102 18 1.914 25.614 2 0.406 24.106 19 1.942 25.6423 0.404 24.106 20 1.964 25.664 4 0.403 24.103 21 1.979 25.6795 0.402 24.102 22 1.990 25.6906 0.401 24.101 23 2.000 25.7007 0.398 24.098 24 2.006 25.706 8 0.395 24.095 25 2.012 25.7129 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 25.574342.01825.718萘的温度校正由图交点可知,△T=25.7059152 – 24.0898078=1.61611℃, 计算萘的Qv ,-nQ v - mQ 点火丝=C (T 2-T 1),代入数据Q V =-5573946.156/mol Q P =Q V +△nRT 代入数据 Q P =-5578878.852J/mol(2)第二次萘燃烧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)/mi n 温差(T ∆)/K温度T (℃) 1 3.678 27.178 21 4.845 28.345 2 3.683 27.183 22 4.889 28.389 3 3.683 27.183 23 4.928 28.428 4 3.680 27.180 24 4.956 28.456 5 3.681 27.181 25 4.983 28.483 6 3.683 27.183 26 5.003 28.503 7 3.680 27.180 27 5.021 28.521 8 3.678 27.178 28 5.035 28.535 9 3.679 27.179 29 5.212 28.712 10 3.677 27.177 30 5.276 28.776 11 3.688 27.188 31 5.275 28.775 12 3.730 27.230 32 5.274 28.774 13 3.820 27.320 33 5.276 28.776 14 3.984 27.484 34 5.272 28.772 15 4.163 27.663 35 5.268 28.768 16 4.338 27.838 36 5.264 28.764 17 4.488 27.988 37 5.259 28.759 18 4.606 28.106 38 5.257 28.757 19 4.704 28.204 39 5.254 28.754 204.78228.282405.24928.759实验前称重/g实验后称重/g萘+点铁丝0.624燃烧丝 0.0140.006该实验数据存在较大误差,舍去。
=-5578878.852J/mol(296.65K),查阅文献可实验测得,萘的摩尔燃烧热为QP知萘的标准摩尔燃烧热为 5153900J/mol(298.15K)。
根据基尔霍夫定律:ΔC p,m=10×C p,m(CO2,g)+4×C p,m(H2O,l)-C p,m(萘,s)-12C p,m(O2,g)=178.03 J/mol•K△c H m(T=298.15K)=△c H m(T=296.65K)+△C p×△T= 5579145.897J/mol 相对误差%=(-5579145.897+5153900)/5153900=8.25%六、实验注意事项1.压片时应将燃烧丝压入片内。
2.氧弹充完氧后一定要检查确信其不漏气,并用万用表检查两极间是否通路。
3.将氧弹放入量热仪前,一定要先检查点火控制键是否位于“关”的位置。
点火结束后,应立即将其关上,点火后注意观察电流表读数,确保点火成功。
4.氧弹充氧的操作过程中,人应站在侧面,以免意外情况下弹盖或阀门向上冲出,发生危险。
5.绝热式氧弹量热计既可测量固态可燃物的燃烧热,也可测量液态可燃物的燃烧热。
高沸点液态油类,可直接置于燃烧皿中,用棉线等引燃测定。
对于低沸点可燃物,应先将其密封,以免挥发。
本实验用聚乙烯塑料袋封装,也可用小玻璃泡封装,再将小玻泡置于引燃物上,将其烧裂引燃测定。
6.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,已防生锈。
7.若系统的绝热性能不好时,在雷诺校正图上可能会出现CD段斜率为负,这主要是由于系统内热量的散失所导致。