第二章 燃烧热的测定
燃烧热(焓)的测定
实验二 燃烧热(焓)的测定一、实验目的1．了解XRY －1A 型数显氧弹式热量计的原理、构造和使用方法； 2．掌握有关热化学实验的一般知识和技术； 3．测定萘的燃烧热。
二、基本原理燃烧热是指一摩尔物质完全燃烧时的热效应。
所谓完全燃烧是指C 变为CO 2(气)、H 变为H 2O(液)、S 变为SO 2(气)、N 变为N 2(气)、C1变为HCl 水溶液。
燃烧热有等容燃烧热Qv 和等压燃烧热Q P 两种。
等容燃烧热是定容条件下测定的燃烧热，由热力学第一定律可知，它等于此过程的内能变化ΔU ，即Qv =ΔU ；而等压燃烧热是定压条件下测定的燃烧热，它等于等压过程的焓变ΔH ，即Q P =ΔH 。
若把参加反应的气体视为理想气体，则上述两种燃烧热存在如下关系：n R T Q Q V P ∆+= （2－1）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 为反应温度。
若测得某物质的定容燃烧热Qv ，则可求得定压燃烧热Q P 。
定压燃烧热通常用ΔH 表示。
在盛有定量水的容器中。
放入内装有m g 样品和氧气的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器引起温度上升。
若已知水的质量为w kg ，仪器的水当量为W 1（热量计温度每升高1 K 所需的热量相当于W 1 kg 水温度升高1 K 所需的热量）。
若燃烧前、后的温度分别为t 0和t n ，则m g 物质的恒容燃烧热为：Q ˊ＝ C (w ＋ W 1) ( t n － t 0) （2－2）式中水的热容C = 4.18×103 J ·kg -1·K -1。
因此，摩尔质量为M 的物质的摩尔燃烧热为： Q ＝ M/m ·C (w ＋ W 1) ( t n － t 0) （2－3）水当量W 1的求法是把已知燃烧热的物质（如本实验用苯甲酸）放在热量计中燃烧，测其始、末温度，按式(2－3)求出。
三、仪器和药品XRY －1A 型数显氧弹式热量计、压片机、剪刀、活动搬手、氧气钢瓶及减压阀、电子天平、2 000 ml 量筒、1 000 ml 量筒、1／10温度计。
燃烧热的测定2
燃烧热的测定1.1简介燃烧热是物质的一个重要物理性质，物质内部所蕴含的化学能与燃烧热密切相关。
燃烧热不仅在化学、化工领域，而且在无线电、电子、冶金、医药、环境工程乃至航天航空领域都具有重要的地位，因而是必不可少的数据，所以测定液体的饱和蒸汽压是一个十分有意义的工作。
弹式量热计最初是由M.Berthelot 于1881年率先报导的，当初设备较为简单，现在采用先进科技设计半自动的恒温式量热计测量燃烧热，配以电脑打印结果，然后利用雷诺图解法计算热交换校正值，较为方便1.2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。
2.实验原理及方法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， 则可由下式将定容燃烧热换算为标准摩尔燃烧热 RT U H n m c m c ∆+∆=∆θ（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。
实验二 燃烧热测定
实验二燃烧热测定1 目的要求：(1)学会用氧弹热量计测定有机物燃烧热的方法。
(2)明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。
(3)掌握用雷诺法和公式法校正温差的两种方法。
(4)掌握压片技术，熟悉高压钢瓶的使用方法。
学会用精密电子温差测量仪测定温度的改变值。
2 基本原理：有机物的燃烧焓△c H0m是指lmol的有机物在p0时完全燃烧所放出的热量，通常称燃烧热。
燃烧产物指定该化合物中C变为C02(g)，H变为H2O(l)，S变为SO2(g)，N变为N2 (g)，Cl变为HCl(aq)，金属都成为游离状态。
燃烧热的测定，除了有其实际应用价值外，还可用来求算化合物的生成热、化学反应的反应热和键能等，具有重要的理论价值。
量热方法是热力学的一个基本实验方法。
热量有Q p和Q v之分。
用氧弹热量计测得的是恒容燃烧热Q v；从手册上查到的燃烧热数值都是在298.15K，101.325 kPa条件下，即标准摩尔燃烧焓，属于恒压燃烧热Q p。
由热力学第一定律可知，在不做其他功的条件下，Q v=△U；Q v=△H。
若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理，则它们之间存在以下关系：△H =△U +△(pv)Q p=Q v+△n RT式中，△n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差；R为气体常数；T为反应的热力学温度(量热计的外桶温度，环境温度)。
在本实验中，设有m g物质在氧弹中燃烧，可使Wg水及量热器本身温度由T1升高到T2，令C代表量热器的热容，Q V为该有机物的恒容摩尔燃烧热，则：∣Q V∣=(C+W)(T2-T1)·M／m式中M为该有机物的摩尔质量。
该有机物的燃烧热则为：△c H m =△r H m = Q p=Q v+△n RT=-M(C+W) (T2-T1)／m +△n RT由上式，我们可先用已知燃烧热值的苯甲酸，求出量热体系的总热容量(C+W)后，再用相同方法对其他物质进行测定，测出温升△T= T2-T1，代入上式，即可求得其燃烧热。
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。
实验报告燃烧热的测定
实验报告燃烧热的测定实验报告：燃烧热的测定一、实验目的本实验旨在通过测量物质在氧气中的燃烧热，深入理解热力学第一定律，掌握量热技术和相关仪器的使用方法，提高实验操作技能和数据处理能力。
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）。
对于一般的有机化合物，燃烧反应通常可以表示为：CxHyOz ＋（x ＋y/4 z/2)O2 → xCO2 ＋（y/2)H2O在本实验中，采用氧弹式量热计来测量燃烧热。
氧弹式量热计的基本原理是能量守恒定律，即样品燃烧所释放的能量等于量热计和周围介质所吸收的能量。
量热计与水组成的体系近似为绝热体系，通过测量燃烧前后体系温度的变化（ΔT），以及已知量热计的水当量（W），可以计算出样品的燃烧热。
恒容燃烧热的计算公式为：Qv ＝CΔT ／ m其中，C 为量热计和水的总热容量（J/℃），m 为样品的质量（g）。
恒压燃烧热与恒容燃烧热的关系为：Qp ＝ Qv ＋ΔnRT其中，Δn 为反应前后气体物质的量的变化，R 为气体常数（8314 J/（mol·K)），T 为反应温度（K）。
三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹式量热计贝克曼温度计压片机电子天平氧气钢瓶及减压阀2、试剂苯甲酸（标准物质，已知燃烧热）待测物质（如萘）四、实验步骤1、量热计的准备清洗氧弹，擦干并检查是否漏气。
准确称取一定量的引火丝，记录其质量。
2、样品的准备用电子天平准确称取苯甲酸和待测物质，分别压片。
再次准确称取引火丝的质量，并将其缠绕在样品片上。
3、装样将样品片和引火丝放入氧弹的坩埚中，拧紧氧弹盖。
4、充氧缓慢向氧弹中充入氧气，压力达到 15 20 MPa。
5、测量初始温度将氧弹放入量热计内桶中，插入贝克曼温度计，搅拌均匀，测量体系的初始温度。
6、点火燃烧接通电源，点火，记录温度随时间的变化，直至温度不再升高，记录最高温度。
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实验报告引言：燃烧热作为一种重要的物理量，在化学领域中具有广泛的应用。
本实验旨在通过测定乙醇的燃烧热，了解燃烧热的测定原理和方法，并探究乙醇燃烧过程中的能量转化。
一、实验原理燃烧热是指物质在常压下完全燃烧时释放或吸收的热量。
在本实验中，我们采用容量瓶法测定乙醇的燃烧热。
该方法基于能量守恒定律，通过测量燃烧前后水的温度变化来计算燃烧热。
二、实验步骤1. 准备工作：将容量瓶清洗干净，并用酒精擦拭干燥。
2. 实验装置搭建：将容量瓶倒置放入水槽中，保证瓶口浸入水中，水槽中的水高度要稍高于瓶口。
3. 实验准备：将量热器中的水加热至60℃左右，记录初始温度。
4. 实验操作：用锡夹夹住容量瓶，在瓶口处点燃乙醇，迅速将瓶口塞入水槽中，使乙醇完全燃烧。
5. 实验数据记录：记录燃烧前后水的温度变化，同时记录乙醇的质量和燃烧时间。
三、数据处理与分析1. 温度变化计算：根据实验数据计算燃烧前后水的温度变化，即△T = T2 - T1。
2. 燃烧热计算：根据能量守恒定律，燃烧热Q = mc△T，其中m为乙醇的质量，c为水的比热容。
3. 不确定度分析：考虑实验中的误差来源，如温度计的精度、水槽中水的温度均匀性等，计算燃烧热的不确定度。
四、结果与讨论通过实验测定，我们得到了乙醇的燃烧热为XXX kJ/mol。
与文献值进行比较，发现实验结果与文献值相近，说明实验方法的可靠性和准确性。
燃烧热的测定结果反映了乙醇分子在燃烧过程中能量的释放情况。
乙醇燃烧时，碳氢化合物与氧气发生反应，生成二氧化碳和水。
这一反应是一个放热反应，因此燃烧热为负值，表示能量的释放。
在本实验中，我们采用容量瓶法测定燃烧热。
容量瓶法的优点是操作简便，仪器简单，且不需要使用昂贵的仪器设备。
但同时也存在一定的误差来源，如瓶口与水的接触不完全、瓶口塞入水槽时的热量损失等。
为了提高实验结果的准确性，可以采取一些改进措施，如使用更精确的温度计、保证瓶口与水的充分接触、增加实验重复次数等。
实验二燃烧热的测定
M m
C(T终
T始 )
（2）
Ⅱ.基本原理
用氧弹量热计进行实验时，氧弹放置在装有 一定量水的容器中，容器外是空气隔热层， 再外面是温度恒定的水夹套。样品在体积固 定的氧弹中燃烧放出的热Qv、引火丝燃烧放 出的热和由氧气中微量的氮气氧化成硝酸的 生成热，大部分被水桶中的水吸收；另一部 分则被氧弹,水桶、搅拌器及温度计等所吸收。 在量热计与环境没有热交换的情况下，可以 写出如下的热量平衡公式：
待温度读数稳定后变化0002min开始记录实验数据当记满20个数据时5min按点火钮点火指示灯先亮后熄且温度迅速上升直至钮点火指示灯先亮后熄且温度迅速上升直至两次读数差值小于0002时再继续测量40个数据即10min后停止实验
燃烧热的测定
Ⅰ.目的要求
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
Ⅳ .操作步骤
放气并检查 小心取下电子贝克曼温度计, 再取出氧弹,用放气阀放出余气。旋开氧 弹盖，检查样品燃烧是否完全。氧弹中应 没有明显的燃烧残渣。若发现黑色残渣， 则应重做实验。测量燃烧后剩下的铁丝长 度以计算铁丝实际燃烧长度。最后擦干氧 弹和内水桶。
样品点燃及燃烧完全与否,是本实验最重 要的一步。
图2-2 绝热良好时的雷诺校正图
Ⅱ.基本原理
雷诺温度校正
图中AA′为开始燃烧到温度升至室温这一
段 时 间 Δt1 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Δt2内，量热计向环 境辐射而造成本身温度的降低。它应予以
氧气遇油脂会爆炸。因此氧气减压器、氧弹以及氧气 通过的各个部件及部分不允许有油污，更不允许使用 润滑油。
燃烧热(焓)的测定
实验二 燃烧热(焓)的测定一、实验目的1．了解XRY －1A 型数显氧弹式热量计的原理、构造和使用方法；2．掌握有关热化学实验的一般知识和技术；3．测定萘的燃烧热。
二、基本原理燃烧热是指一摩尔物质完全燃烧时的热效应。
所谓完全燃烧是指C 变为CO 2(气)、H 变为H 2O(液)、S 变为SO 2(气)、N 变为N 2(气)、C1变为HCl 水溶液。
燃烧热有等容燃烧热Qv 和等压燃烧热Q P 两种。
等容燃烧热是定容条件下测定的燃烧热，由热力学第一定律可知，它等于此过程的内能变化ΔU ，即Qv =ΔU ；而等压燃烧热是定压条件下测定的燃烧热，它等于等压过程的焓变ΔH ，即Q P =ΔH 。
若把参加反应的气体视为理想气体，则上述两种燃烧热存在如下关系：nRT Q Q V P ∆+= （2－1）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 为反应温度。
若测得某物质的定容燃烧热Qv ，则可求得定压燃烧热Q P 。
定压燃烧热通常用ΔH 表示。
在盛有定量水的容器中。
放入内装有m g 样品和氧气的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器引起温度上升。
若已知水的质量为w kg ，仪器的水当量为W 1（热量计温度每升高1 K 所需的热量相当于W 1 kg 水温度升高1 K 所需的热量）。
若燃烧前、后的温度分别为t 0和t n ，则m g 物质的恒容燃烧热为：Q ˊ＝ C (w ＋ W 1) ( t n － t 0) （2－2）式中水的热容C = 4.18×103 J ·kg -1·K -1。
因此，摩尔质量为M 的物质的摩尔燃烧热为： Q ＝ M/m ·C (w ＋ W 1) ( t n － t 0) （2－3）水当量W 1的求法是把已知燃烧热的物质（如本实验用苯甲酸）放在热量计中燃烧，测其始、末温度，按式(2－3)求出。
三、仪器和药品XRY －1A 型数显氧弹式热量计、压片机、剪刀、活动搬手、氧气钢瓶及减压阀、电子天平、2 000 ml 量筒、1 000 ml 量筒、1／10温度计。
《燃烧热的测定》课件
• 燃烧热概述 • 燃烧热测定实验 • 燃烧热测定实验中的注意事项 • 燃烧热测定实验的应用 • 实验思考题与习题
01
燃烧热概述
燃烧热的定义
燃烧热定义：在一定的压力下 ，可燃物完全燃烧时所放出的 热量。
燃烧热通常以每摩尔可燃物燃 烧时放出的热量表示，单位为 kJ/mol。
燃烧热是可燃物化学能转化为 热能的一种表现形式。
燃烧热的重要性
燃烧热是燃料热值的重要组成部 分，是评价燃料品质的重要指标
。
燃烧热的大小直接影响到燃料燃 烧时释放的热量，进而影响能源
利用效率和环境影响。
燃烧热的测定对于能源利用、环 境保护、化工生产等领域具有重
要意义。
燃烧热的测定原理
基于热力学第一定律，通过测量可燃物 燃烧前后系统温度的变化，结合已知的 热容数据，计算出燃烧热。
习题2
在燃烧热测定实验中，如何正确使用 氧弹？需要注意哪些安全事项？
习题3
简述燃烧热测定实验中，温度对实验 结果的影响。
习题4
根据实验数据，如何计算物质的燃烧 热？请给出计算公式和步骤。
THANKS
感谢观看
施。
04
燃烧热测定实验的应用
在能源领域的应用
燃料热值评估
燃烧热测定实验可以用于评估燃料的热值，为能源生产和 利用提供重要数据支持。
燃烧效率优化
通过测定不同燃料在不同条件下的燃烧热，可以优化燃烧 过程，提高燃烧效率，降低能源消耗和污染物排放。
新能源研发
燃烧热测定实验在新能源研发中具有重要作用，例如在研 究生物质能、太阳能等可再生能源的转化和利用过程中， 需要测定其燃烧热值以评估其应用潜力。
步骤六
燃烧热的测定
物20理2化1/4学/9实验（EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY）
南通大学（Nantong Univers1it3y）
燃烧热的测定
六、注意事项
➢ （一）待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误。 ➢ （二）注意压片的紧实程度，太紧不易燃烧。 ➢ （三）燃烧铁丝和电极一定要接触良好，燃烧铁丝不能碰到燃烧皿， 燃烧铁丝的螺旋部分应尽量靠近样品。 ➢ （四）在燃烧第二个样品时，内桶水须再次调节水温。
南通大学（Nantong Universit2y）
燃烧热的测定
二、实验原理
➢ 通常我们说的燃烧热是指恒压燃烧热，即1mol的有机物在标准压力 下完全燃烧所放出的热量。 ➢ 氧弹卡计测得的是恒容燃烧热Qv，我们可以根据Qp=Qv+nRT求得Qp ， 式中n为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量之差；R为摩尔气 体常数；T为反应时的热力学温度 。 ➢ 氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的热 量使得氧弹本身及其周围的介质和热量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，就可求得该样品的Qv：
氧弹卡计安装示意图
1、氧弹 2、数字温差测量仪 3、内桶 4、抛光挡板 5、水保温层 6、搅拌器
其中2兼有数显控制器的功能
物20理2化1/4学/9实验（EXPERIMENTS OF PHYSICAL CHEMISTRY）
南通大学（Nantong Universit6y）
燃烧热的测定
三、实验仪器和药品
燃烧热的测定
四、实验步骤
➢ （一）测定卡计的水当量C计 样品在氧弹中燃烧所释放的热量使得氧弹周围的介质温度升高，这部
分热量我们可以根据介质的质量、比热容以及温度升高多少计算出来， 但氧弹本身及热量计有关附件吸收的热量我们无法计算。我们可以用已 知燃烧热的标准物质来测定热量计的水当量C计。
燃烧热的测定
燃烧热的测定1 引言1.1 实验目的1、熟悉氧弹式量热计原理、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1、摩尔燃烧热：指在在指定温度和一定压力下，1mol 物质完全燃烧时的定压反应热，记做C m H ∆。
由于在该条件下p H Q ∆=（等压热效应），故C m p H Q ∆=。
2、恒容热效应V Q 与等压热效应p Q ：若反应系统中的气体均为理想气体，由热力学推导得：p V Q Q nRT =+∆在实际测量中，燃烧反应在恒容条件下进行(如在氧弹式量热汁中进行)，这样直接测得的是反应的恒容热效应V Q (即燃烧反应的C m H ∆)。
3、量热计：氧弹式量热计的外水套保持恒温，内水桶与外水套之间以空气隔热。
内水桶外表面进行了电抛光，这样内水桶及其内部的氧弹、测温器件、搅拌器和水便近似构成一绝热体系。
由能量守恒定律可得：V V V rmQ K T Q m Q m M =∆-- 棉线棉线点火丝点火丝 其中K 为仪器常数，单位1kJ C -︒，T ∆为样品燃烧前后量热计温度的变化值。
并且已知16736V Q =-棉线1kJ C -︒，3243V Q =-点火丝1kJ C -︒ 。
4、实验时，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，再计算出摩尔燃烧热。
2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图SR-1数显热量计控制器 长沙奔特仪器有限公司，神斧牌氧弹式量热计 长沙奔特仪器有限公司，2000 mL 容量瓶1个，1000 mL 容量瓶1个，水盆一个，压片机，镍丝，棉线，万用表，分析天平，剪刀，氧气瓶及减压阀公用。
萘（AR ），苯甲酸（AR ）。
2.2 实验条件温度：16.2 ℃湿度：72.0%压强：103.5kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1、仪器常数的测定打开氧气瓶总阀，打开减压阀，调节减压阀气压1 MPa左右。
燃烧热的测定(物理化学部分)
定按钮，并记录内桶水温。在计时器每循环一次时记录温差值。
待温度稳定上升后，按下点火按钮，样品点火成功后，注意观察温差变化，直到 温差达到最高点后又下降，温差继续下降五分钟后可以结束此次测量。
图3 雷诺温度校正图
图4 绝热良好情况下的雷诺校正图
在某些情况下，热量计的绝热性能主良好，热漏很小，而搅拌器功率较大，
不断引进的能量使得曲线不出现极高温度点，如图4。校正方法相似。
三、仪器与试剂
仪器：氧弹量热计、氧弹、压片机、精密温差仪、氧气钢瓶、充气机、天平、 万用表。
试剂：苯甲酸、萘、点火铁丝。
有很好的密封性能，耐高压且耐腐蚀。氧弹放在一个与室温一致的恒温套壳中。
盛水桶与套壳之间有一个高度抛光的挡扳，以减少热辐射和空气的对流。 3、雷诺温度校正图
实际上，热量计与周围环境的热交换无法完全避免，它对温差测量值的影响 可用雷诺(Renolds) 温度校正图校正。具体方法为：称取适量待测物质，估计其 燃烧后可使水温上升1.5～2.0℃。预先调节水温低于室温（外桶温度）1.0℃左 右。按操作步骤进行测定，将燃烧前后观察所得的一系列水温和时间关系作图。 得一曲线如图3。图中 H 点意味着燃烧开始，热传入介质；D 点为观察到的最 高温度值；从相当于室温的 J 点作水平线交曲线于 I，过 I 点作垂线 ab，再 将 FH 线和 GD 线延长并交 ab 线于 A、C 两点，其间的温度差值即为经过 校正的ΔT。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所造成的升温，故应予扣除。CC′为由室温升高到最高点 D 这一段时间 △t2 内，热量计向环境的热漏造成的温度降低，计算时必须考虑在 内。故可认为，AC 两点的差值较客观地表示了样品燃烧引起的升温数值。
实验二 燃烧热的测定
实验二 燃烧热的测定一、实验目的1、学会用氧弹量热计测定有机物燃烧热的方法。
2、明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。
3、掌握用雷诺法和公式法校正温差的两种方法。
4、掌握压片技术，熟悉高压钢瓶的使用方法，会用精密电子温差测量仪测定温度的改变值。
二、实验原理燃烧热的测定，除了有其实际应用价值外，还可用来求算化合物的生成热、化学反应的反应热和键能等。
有机物的燃烧热是指1摩尔的有机物在恒温下完全燃烧时所放出的热量，通常称燃烧热。
所谓的完全燃烧是指将该化合物中C 变为CO 2 (g)，H 变为H 2O(l)，S 变为SO 2 (g)，N 变为N 2 (g)，Cl 变为HCl(aq)，金属都成为游离状态。
恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热（Q V ），恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热（Q P ）。
若反应中各气体可视为理想气体，根据热力学推导，对于一摩尔物质的恒容燃烧热（Q V.m ）和恒压燃烧热（Q P.m ）之间满足以下关系式：RT Q Q g B m V m P ⨯+=∑)(..ν恒容燃烧热通常是用氧弹式量热计测定的。
在氧弹式量热计中，被测物在高压氧气的助燃下，充分燃烧放出热量，同时点火丝燃烧、燃烧过程生成的少量HNO 3也放出热量。
即整个过程放出的热量为：-Q V.a - q.b + 5.98c-Q V.a - q.b + 5.98c =w.h.△t + C 总. △t式中：a ：被测物质量，g ；Q V ：每克被测物在恒容条件下的燃烧热，J/g ； b ：烧掉的燃烧丝的质量，g ； q ：每克燃烧丝燃烧产生的热量，J/g ；HNO 3生成的热量3HNO Q ，即放出的热量为：当用0.100mol/LnaOH 滴定生产的硝酸时，每毫升相当于-5.98J ，此热量一部分使内筒中水温度升高，另一部分使量热计（氧弹、搅拌器）温度升高。
假定体系绝热良好，则有： -Q V.a - q.b + 5.98c =K .△t 式中：W ：水桶中水的质量，g ；C 总：氧弹、水桶总质热容，J/K ； h ：水的比热，J/g.K ；K ：量热计体系系数，J/K ；K=（W.h+ C 总），J/K q ：每克燃烧丝燃烧产生的热量，J/g ；t ∆：燃烧前后体系温度的变化，K 。
实验二燃烧热测定
触良好，防止松动。 实验结束后，一定要把未燃烧的铁丝质量从
公式中减掉。 在测定过程中，应该避免卡计周围的温度大
幅度波动。
第十四页，编辑于星期日：二十三点 十二分。
实验二 燃烧热的测定—实验拓展
量热法是物理化学中的一个重要实验技术，主要用 来测定反应的热效应（包括燃烧热、物质生成焓、 中和热、反应热等）、相变热和热容等。
第十一页，编辑于星期日：二十三点 十二分。
实验二 燃烧热的测定—实验步骤
1测定氧弹卡计和水的总热容C 1）样品压片 2）装置氧弹、充氧气 3）燃烧温度的测量 2 萘燃烧热的测定
第十二页，编辑于星期日：二十三点 十二分。
实验二 燃烧热的测定—数据处理
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。
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mo，l)Q；vmC为为样仪Q 品器V的的,m总恒热容容C摩((TJ尔·2Kn-燃1T或1烧)J 热/ oC(J)·。mo上l-1述)；（公n为2式）样是品最的理摩想尔、数
等于这个燃烧反应过程的热力学能的变化；
7.
恒压条件下测得燃烧热称为恒压摩尔燃烧热，
等于这个燃烧热反应过程的摩尔焓变，化学反应热Βιβλιοθήκη 效应通常是用恒压热效应来表示。
第三页，编辑于星期日：二十三点 十二分。
实验二 燃烧热的测定--实验原理
3、两者关系
Q P ,m Q V ,m ( B ) RT（1）
实验二 燃烧热的测定--实验原理
2燃烧热的测定
六、数据处理
由计算机软件处理得到萘的恒容燃烧热Qv，根据
QP= QV+△nRT 求出萘的恒压燃烧热QP。 萘的燃烧反应式为：
C10 H8 (s) 12O2 ( g ) 4H 2O(l ) 10CO2 ( g )
(T为氧弹式热量计外筒水温，Δn=-2)
六、数据处理
文献值：
蔗糖C12H22O11（s） （101.325KPa,298K) c H m
七、实验讨论
3.本实验装置也可用来测定可燃液体样品的燃烧热。以 药用胶囊作为样品管，并用内径比胶囊外径大0.5～1.0 mm的薄壁软玻璃管套住。胶囊的平均燃烧热值应预先标 定以便扣除。
八、思考题
1.固体样品为什么要压成片状？ 2.如何用萘的燃烧热数据来计算萘的标准生成热？ 3.在本实验中，哪些是系统，哪些是环境？系统和环境 间有无热交换，这些热交换对实验结果有何影响，如何 校正？ 4.使用氧气钢瓶和减压器要注意哪些事项？
七、实验讨论
2.热量计热交换校正值Δt用奔特公式计算， m t (V V1 ) V1r 2 V-初期温度速度；V1-末期温度速度；m-在主期中每半分钟 温度上升不小于0.3℃的间隔数，第一个间隔计入m中。 r-主期每半分钟温度上升小于0.3℃的间隔数。 温度改变值ΔＴ=（t2-t1+Δt) t2-主期最后一个温度；t1-初期最后一个温度。
操作Байду номын сангаас骤
2. 蔗糖的燃烧热测量
称取1.7~1.8g左右的蔗糖，压片后,同上述方 法测定。
五、注意事项
镍铬丝紧压苯甲酸片，但不能接触坩埚。 充氧时注意氧气钢瓶和减压阀的正确使用顺 序，注意开关的方向和压力。实验结束后要关 上钢瓶总阀，注意排净余气，使指针回零。 要求内筒水温比外筒低 1℃左右，外筒水温与 室温相差不得超过 0.5℃，每次实验内筒水要更 换且需调温。
02 燃烧热的测定
实验二 燃烧热的测定一、目的要求1.用氧弹量热计测定萘的燃烧热。
2.了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
二、预习要求1.了解氧弹量热计各主要部件的作用。
2.掌握燃烧热测定原理，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
V 的方法。
三、实验原理1摩尔物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。
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)，如银等金属都变成为游离状态。
例如：在25℃×105Pa 下苯甲酸的燃烧热为-3226.9kJ/mol ，反应方程式为：1.01325105165222225C H COOH()+7O ()7CO H O Pa s g g l ⨯−−−−−→℃()+3（） 3226.9kJ/mol c m H O ∆=-对于有机化合物，通常利用燃烧热的基本数据求算反应热。
燃烧热可在恒容或恒压条件下测定，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 =∆。
在体积恒定的氧弹式量热计中测得的燃烧热为Q V ，而通常从手册上查得的数据为Q p ，这两者可按下列公式进行换算()p V Q Q RT n g =+∆ （2-1）式中，Δn(g)——反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差； R ——气体常数；T ——反应温度，用绝对温度表示。
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。
()V W W Q Q C W C M+=+样品21总铁丝铁丝水水（T -T ） （2-2）式中，W 样品，M ——分别为样品的质量和摩尔质量；Q V ——为样品的恒容燃烧热；W 铁丝,铁丝Q ——引燃用的铁丝的质量和单位质量的燃烧热（-16.69kJ g Q =⋅铁丝）；C W 水水，——分别为水的比热容和水的质量；C 总——是量热计的总热容（氧弹、水桶每升高1K ，所需的总热量）； 21T T -——即T ∆，为样品燃烧前后水温的变化值。
燃烧热的测定
目录
• 燃烧热测定简介 • 燃烧热测定原理 • 燃烧热测定实验步骤 • 燃烧热测定实验结果分析 • 燃烧热测定实验注意事项 • 燃烧热测定实验改进与创新
01
燃烧热测定简介
燃烧热定义
燃烧热是指物质在完全燃烧时所释放 出的热量，通常以每摩尔物质燃烧放 出的热量表示。
燃烧热是物质的一种特性，与燃烧物 质的量无关，只与燃烧物质本身有关 。
开始实验
点燃燃料样品，记录 燃烧过过程中 的数据，包括燃烧温 度、冷却水温度等。
实验结束
熄灭火源，拆解设备， 清理现场。
数据处理与分析
数据整理
将实验过程中记录的数据进行整理，包括燃 烧温度、冷却水温度等。
数据计算
根据实验数据计算燃烧热值，利用相关公式 计算热效应和焓变等参数。
技术实施方案
详细阐述技术实施方案，包括技术路线、技术难点和解决方案等方 面，以确保技术创新能够顺利实现。
实验结果拓展应用
燃烧热测定实验的应用领域
燃烧热测定实验在能源、化工、环保等领域具有广泛的应用价值， 拓展实验结果的应用范围能够提高其实用性和社会效益。
拓展应用方向
针对不同领域的需求，提出拓展实验结果应用的方案和方向，如燃 烧效率评估、污染物排放控制等。
实验中应保持冷静，避免因 操作失误导致实验失败或安 全事故。
实验过程中应严格按照操作 规程进行，不得随意更改实 验步骤或操作顺序。
实验结束后应整理实验器材， 清洗实验器具，保持实验室 整洁。
实验环境要求
01
实验室应保持干燥、通风良好， 避免潮湿和阴暗的环境。
02
实验室的温度和湿度应符合实验 要求，如有需要可使用恒温恒湿
05
燃烧热测定实验注意事项
实验二 燃烧热的测定
实验二燃烧热的测定1.实验原理燃烧热是指为完全燃烧1摩尔物质所放出的热量。
燃烧热与反应物的热值和反应的化学方程式有关。
对于库伦定律成立的物体，它的内能由位能和动能构成，为E=U+K，对于不成立库伦定律的物体，还有电能，内能则为E=U+K+E(electric)，其中U为物体中分子之间的相互吸引和排斥力的势能；K为物体中分子的热运动所具有的动能；E(electric)为分子中电子的电能。
燃烧实验是测定化学物质燃烧放热的方法之一。
燃烧实验是将燃料和氧气混合，然后点燃，使燃料发生完全燃烧，从而放出热量。
根据热力学原理，燃料的燃烧热等于燃料燃烧后发生的放热量。
2.实验过程（1）实验器材：燃烧热测定装置、枯草燃料、恒量器、电子天平、电磁搅拌器、玻璃水浴器、试管等。
（2）将恒量器和卤素灯置于燃烧热测定装置内，用电子天平称出质量为m的枯草燃料，写下精确数值。
将枯草燃料放入燃烧热测定装置内。
（3）用玻璃水浴器热水预热恒量器，使恒量器内的温度达到与水浴器中热水相同，恒量器内装满熟化脱水高分子，测定高分子的温度，并记录下来。
（4）用火机将灯头点火，点燃枯草燃料，使其燃烧水浴器加热转动保证燃烧充分。
（5）根据恒量器内高分子的温度变化计算出枯草燃料的燃烧热。
3.注意事项（1）实验操作过程中淀粉储罐中必须有丝头粘合物在加热状态下，以供测定燃烧热。
（2）灯头点火之前必须保持恒量器处于一定温度下，以便后续计算。
4.结论通过本实验可知，在实验过程中，枯草燃料的的燃烧热可以通过恒量器对燃料进行热量测量、测温以及热能转化等方式计算得出。
5.实验结果根据本实验得出的燃烧热实验结果，我们可以通过对实验结果进行分析来评估更多物质的燃烧性能。
同时，对燃烧过程和燃烧物质的能量传递和转化过程的探究，也有助于我们更好地设计燃料和能源的利用方式，推进能源领域的可持续发展。
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雷诺温度校正图
绝热较差时温度校正图
绝热良好时温度校正图 返回
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首页 实验目的 实验原理 预习问题 仪器试剂 实验步骤 数据处理 注意事项 思考题
预习提问
1. 2. 3. 实验原理中公式（1）中的Δn，对于燃烧萘而言是多少？ 公式（1）中的T指的是什么温度？ 若某同学实验后，发现氧弹中有少量黑色物质，这对他
点 火 丝
片状试样
然后在弹杯中注入10ml水，旋紧氧弹盖。将SHR—15 燃烧热实验装置电极插头插在氧弹两电极上。打开电 源，若“点火”指示红灯亮了，说明通路，就可以充 氧气了。否则应重新装置氧弹 。
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装置氧弹：
进出 气孔
正极
负极 坩埚 氧弹头架
SHR—15氧弹式量热计电 极插头插在氧弹两电极上 返回
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五、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； 剩余燃烧丝长度______mm；水温______℃。 燃烧丝长度_________mm；萘样品重__________g；剩 余燃烧丝长度______mm；水温______℃。 a.未点火前：10个数据点，每隔30秒记录一次数据 b.点火后：30个数据点，每隔30秒记录一次数 c.平衡后，10个数据点，每隔30秒记录一次数据。
Hale Waihona Puke SWC-ⅡD精密数字温差仪面板
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⑥ 待温度读数稳定后(变化≤0.002℃/min), 开始记录实验数据. ⑦ 当记满20个数据时(5min),按“点火”钮,点火指示灯先亮后熄,且温度
迅速上升,直至两次读数差值小于0.002℃时,再继续测量40个数据(即
10min)后. ⑧ 实验停止后，关闭电源，将传感器放入外桶。取出氧弹，放出氧弹内
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1
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一、实验目的(研究）
• 1.通过萘的燃烧热测定，了解燃烧热实验装置各主要部 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。
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③将SWC-ⅡD精密温 度温差仪传感器插入 内桶水中。
④将电极线嵌入桶盖 的槽中，盖上盖子。 打开SHR—15氧弹式 量热计的电源，开启 “搅拌”开关，进行 搅拌。
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⑤打开SWC-ⅡD精密数字温差仪，待水温基本稳定后，将 SWC-ⅡD精密数字温差仪“采零”并“锁定” 。
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六、实验注意事项：
• • • • 1、待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误。 2、注意压片的紧实程度，太紧不易燃烧，太松容易裂 碎。 3、点火丝应紧贴样品，点火后样品才能充分燃烧。 4、点火后，温度急速上升，说明点火成功。若温度不 变或有微小变化，说明点火没有成功或样品没充分燃烧。 应检查原因并排除。 5、精密温度温差仪“采零”后必须“锁定”。
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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（QVm）。当一定量待测物质样品 在氧弹中完全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。
返回
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五、数据处理
2、由实验数据求出苯甲酸、萘燃烧前后的T始 和T终。 3、由苯甲酸数据求出水当量。 4、求出萘的燃烧热Qv，换算成Qp。 5、将所测萘的燃烧热值与文献值比较，求出误 差并分析误差产生的原因。 苯甲酸的燃烧热为-26460 J·-1； g 点火铁丝的燃烧热值为: -2.9 J· -1。 cm
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•
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七、思考讨论题
• 1．说明摩尔恒容热效应 （QVm）和摩尔恒压热效应
（QPm）的差别和相互关系。 • 2．简述装置氧弹和拆开氧弹的操作过程。 • 3．为什么实验测量得到的温度差值要经过作图法校正？ • 4．使用氧气钢瓶和减压阀时有哪些注意事项？ • 5. 实验中应如何避免不完全燃烧。
萘（AR）；苯甲酸（AR）；点火丝。
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分体式 SHR-15燃烧热实验装置实物图
SHR—15氧弹式量热计 恒温套桶 充气机 氧弹 压片机
SWC-ⅡD精密温度 温差仪 返回
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钢 模
底模托板
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（2）装置氧弹 ：用分析天平准确称量一段点火丝（约 15cm）的质量，拧开氧弹，将氧弹头放在其架子上。将 氧弹内壁擦干净，特别是电极下端的不锈钢接线柱更应擦 干净,挂上放入压好的片状试样金属小杯。小心地将点火 丝二端分别在电极的固定下端。将点火丝弯成如图形状 。
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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。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，则恒 容燃烧热（QVm）与恒压燃烧热（QPm）， 有下列关系式： QPm = QVm +ΔnRT （1）
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。
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本实验采用氧弹式量热计（卡计）测量萘的燃烧热， 下面 是SHR-15燃烧热实验装置示意图。
⒈搅拌棒 ⒉外筒 ⒊内筒 ⒋垫脚 ⒌氧弹 ⒍传感器 ⒎点火按键 ⒏电源开关 ⒐搅拌开 关 ⒑点火输出负极 ⒒点火输出正极 ⒓搅拌指示灯 ⒔电源指示灯⒕点火指示灯
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其关系式如下：
m
M
Q
r
Vm
W 卡 T Q
点火丝
m
（2）
点火丝
式中：m为待测物质的质量(g)；Mr为待测物质的相对分子 质量。 QVm为待测物质的摩尔燃烧热；Q点火丝为点火丝的
燃烧热（如果点火丝用镍丝，则Q点火丝 =3.245kJ/g）；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
的实验结果会有什么影响？为什么？
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三、仪器和试剂
燃烧热实验装置1套; 压片机1台; 台秤1台（公用）； 电子分析天平1台（公用）；SWC-ⅡD精密数字温差 仪1台; 氧气钢瓶及减压阀 1只（公用） 容量瓶（1000 m L） l只
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返回目录
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低压表
高压表
底坐
减压阀调节杆
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（3）燃烧和测量温度：
①将充好氧气的氧弹放入 量热计的内桶，将 SHR—15氧弹式量热计 电极插头插在氧弹两电 极上。
②用容量瓶准确取自来水 3000mL，倒入内捅中。 水面应没过氧弹。如氧 弹有气泡逸出，说明氧 弹漏气，寻找原因并排 除。
化值；W卡为量热计的水当量，它可以通过已知燃烧热的 标准物（如苯甲酸，它的恒容燃烧热QV=26．460kJ/g） 来标定。测得W卡后，就可以利用（2）式通过实验测定其 他物质的燃烧热。
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氧弹是一个特制的不锈钢容器，为了保证样品完全燃烧，
氧弹中须充以高压氧气或其它氧化剂。因此氧弹应有很好
的余气。旋下氧弹盖，检查样品燃烧情况。样品没完全燃烧，实验失
败，须重做。反之，说明实验成功。
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• 2．萘的燃烧热测定
• 称取0.5g左右萘，按上述法进行压片、燃烧等实验操作。
• 实验完毕后，洗净氧弹，倒出卡计盛水桶中的自来水，并
擦干待下次实验用。
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的密封性，能耐高温且耐腐蚀。氧弹放在一个与室温一致
的恒温套壳中。盛水桶与套壳之间有一个高度抛光的挡板， 以减少热辐射和空气的对流。热量计与周围环境的热交换 无法完全避免，它对温度测量值的影响可用雷诺 （Renolds）温度校正图校正。 必须注意，这种作图法 进行校正时量热计的温度和外界环境的温度不宜相差太大 （最好不超过2～3℃），否则会引进误差。
四、实验步骤
1.量热计的水当量（W水）测定
螺杆
（1）样品压片：擦净压片机（见右图）钢模， 用台称称取约0.6g苯甲酸，将钢模底板装进 模子中，从上面倒入已称好的苯甲酸样品， 徐徐旋紧压片机的螺杆，直到将样品压成片 状为止。抽去模底的托板，再继续向下压， 使模底和样品一起脱落。将此样品表面的碎 屑除去，在分析天平上的准确称量后即可供 燃烧热测定用。
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氧弹头架在它的架子上
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SHR—15燃烧热实验装置面版图
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把氧弹至于充气机底座上，氧弹进出气口对准充气机出气口， 按下充气机手柄，先充入少量氧气（约0.5MPa）, 然后开启 氧弹进出气口，借以赶出弹中空气，再充入约2MPa的氧气。