——氧弹式量热计
环己烷燃烧热的测定范文
环己烷燃烧热的测定一、目的要求1.用氧弹量热计测定环己烷的燃烧热2.了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
3.掌握有关热化学试验中总热容量表定义温差校正的方法。
二、实验原理环己烷外观与性状：无色液体，有刺激性气味。
熔点(℃)：6.5（常温下呈液态）沸点(℃)：80.7。
易燃液体。
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：()p V Q Q RT n g =+∆--------------------------(1)其中：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。
本实验采用氧弹式量热计测量易燃液体环己烷的燃烧热。
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。
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(氧弹、水桶、搅拌器及感温探头等设备)的温度升高，测量介质在燃烧前后温度的变化值 ，就能计算出该样品的燃烧热。
得出关系式为：()V m m Q Q qV C m C T M++=+∆样品计铁丝铁丝水水 实验中忽略qV 的影响；则关系式变为：()V m m Q Q C m C T M+=+∆样品计铁丝铁丝水水------------------------------（2） k=（m 水C 水+C 计） (K 为仪器常数)13.4681)-4712.8)/(15.1*12.65+-26477*T (0.6222K ∆≈+∆+= lQ mQv nRTQv Qp式中：Q V ——样品的恒容燃烧热 (J ·g-1)； m 样品——样品的质量 (g)；C 计——量热计热容，它包括氧弹、量热计及水的热容 (J ·K-1)； ΔT ——准确温差 (K)；Cu －Ni 丝为－3136.2 J ·g-1；Q 铁丝——点火丝燃烧热。
燃烧焓的测定实验报告
物理化学实验报告实验名称：______________ 燃烧熔的测定_________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： _____________________________一、实验目的1、用氧弹式量热计测定荼的燃烧焙。
2、明确燃烧焙的定义，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、燃烧焰是热化学中重要的基本数据，在非体积功为零的情况下,物质的燃烧焙常以物质燃烧时的燃烧热来表示，即△ cHnFQp,nu测定物质的燃烧焰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)之间的关系为:Qp,m =Qv,m + L v (g)RT3、氧弹式量热计属于一个等容系统，且热力学能变=0o即Ac U B+A C U 9|«tt+AU M计=0 ；可化作：m3Q v.B+lQ3+KAT=0三、实验准备1、主要药品：荼约0. 6g,苯甲酸约0. 8go2、主要仪器：氧弹式量热计、压片机、贝克曼温度计、温度计(100°C)、引燃丝(15cm).量筒(2000ml)、氧气钢瓶及减压阀等。
四.实验装置图> 2.L —；计原埋给构图1一马迖：2—挽拧皓帕“ 3=夕卜左入飞4绝站4眛Af让热内柄： &外仝内7以即讣外哀；8 議汤水$ 4远奔「6水俶沪型£1 ；I ■■数宇UI魁吳沁康卜感应器1四、实验步骤1、热容量K的测定（1）截取15cn）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。
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。
燃烧热测定实验
氧弹盖 氧弹体
氧ห้องสมุดไป่ตู้架
（3）充气
充气时，首先将氧弹进气管口的螺栓卸下，将高压 钢瓶导气管与进气孔相连。打开钢瓶总开关，然后顺时 然后开启氧弹出口大约 20秒（有嘶嘶的响声），借以赶
针转动低压表压力调节螺杆，使低压表显示值为0.5MPa。 出弹中空气（此时仍进气）。关闭氧弹出口。继续顺时
针转动低压表压力调节螺杆使氧弹中充大约 1.2 MPa 的 氧气。逆时针方向转动减压阀手柄至放松位置，旋下导 气管，将氧弹的进气螺栓旋上。再次用万用表检查氧弹 中两电极间的电阻。
式中：m ━━ 萘重量； K ━━ 量热体系水当量； ΔＴ━━ 经校正后的温度。 l━━ 烧掉的引火丝长度； Q 2 ━━ 引火丝热值 （Qv ＝8.4 J· cm－１） QV ━━萘热值（Qv ＝26480 J· g－1）
萘燃烧热QV的测定： K T l Q2 Qv m试样
Qv
药品仪器
…………… …
1.用雷诺图（温度—时间曲线）法分别校 正苯甲酸和萘燃烧而使量热体系温度改变 的ΔT1、ΔT2。
说明：
b点相当于开始燃烧点，c为观 察到的最高点的温度读数，过T1 T2线 段中点T作水平线TG，于T---t线相交 于点G，过点G作垂直线AB，此线与ab 线和cd线的延长线交于E、F两点，则 点E和点F所表示的温度差即为欲求温 度的升高值ΔT。 即ΔT=TE-TF
根据能量守恒原理，用苯甲酸标 定量热体系的水当量：
K m苯甲酸 Q1 l Q2 T
式中：m ━━ 苯甲酸重量； Q1 ━━ 苯甲酸热值（Qv ＝26480 J· g－1）； l━━ 烧掉的引火丝长度； Q 2 ━━ 引火丝热值 （Qv ＝8.4 J· cm－１） ΔＴ━━ 经校正后的温度。
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。
煤的发热量-氧弹式热量计法.
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实验步骤
⑦接上点火电极插头，装好搅拌器和量热温 度计，并盖上外筒盖。温度计的水银球应与 氧弹主提的中部在同一水平线上。在靠近量 热温度计的露出水银柱的部位，应另悬一支 普通温度计，用以测定露出柱的温度。
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实验步骤
（2）点火燃烧及测定 ① 开动搅拌器，５ｍｉｎ后开始计时和读取 内筒温度（ｔ），并立即通电点火。随后记下外 筒温度和露出柱温度（ｔ）。外筒温度读至0.05Ｋ， 内筒温度借助放大镜读至0.001Ｋ。每次读数钱， 应开动振动器振动３～５ｓ。 ② 注意观察内筒温度，如在３０ｓ内温度急 剧上升，则表明点火成功．点火后100ｓ时读一次 内筒温度（ｔ），读准至精度0.0１Ｋ即可。
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实验步骤
⑤准确称取一定质量的水加入到内筒里（一奖氧弹 完全侵没的水量为准），所加入的水量 与标定仪器的热容量时所用的水量一致（偏差在＋１ ｇ以内）。先调节好外筒水温使之与室温相差在１ ℃ 以内。而内筒温度的调节以终点时内筒温度高１ ℃左 右为宜。 ⑥将装好一定质量的水的内筒小心臵入外筒的绝缘 支架上，再将氧弹小心放入内筒，同时检漏。如有气 泡出现，表明氧弹气密性不良，应查出原因，及时排 除，重新充氧。
《典型工二）测定步骤 （1）试样称取及燃烧前的准备 ①称取粒度为0.2ｍｍ以下的空气干燥煤样 １～1.1ｇ（精确至0.000２ｇ）于燃烧皿中。对 于让燃烧时易飞溅的煤，可用已知质量的擦镜 纸包紧，或先用压饼机将煤样压成饼状，再将 其切成２～４ｍｍ的小块。对于不易燃烧完全 的煤样，可先在燃烧皿底铺上一层石棉垫，
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实验步骤
但注意不能是煤样漏入石棉垫底部，否则燃烧不完全。若加 入了石棉垫仍燃烧不完全，则可提高充氧压力促进燃烧。采 用石英燃烧皿时，不必加石棉垫。 ② 取一段已知质量的点火丝，两端接在氧弹内的来年各 个电极柱上，注意是使火四与试样保持接触或保持有一小段 距离。对易飞溅的煤样要特别注意点火丝不能接触燃烧皿， 两电极之间或燃烧皿与另一电极之间不能接触，以免发生短 路，造成点火失败至烧毁燃烧皿。
氧弹式量热仪(热量计)检验方法
煤炭化验煤炭化验氧弹式热量计是目前检测煤质发热量指标的主要仪器,其测热性能将会直接影响发热量测定结果的可靠性,所以各检测单位新购进热量计,都必须在使用前对其性能进行检验。
当前市场上众多厂家生产的各种量热仪层出不穷,性能各有差异，所以各检测单位在购进量热仪时更应对其测热性能加以关注。
根据长期的器使用与维护经验,系统地提出以精密度、准确度作为考核仪器的指标来进行验收,从而确立此类仪器选型、验收标准。
（煤作为燃料广泛地应用于国民经济中,尤其是发电行业。
电力生产主要是利用燃煤的化学能,通过燃烧最终把热能转化为电能,因此发热量是发电用煤的重要测定项目。
发热量主要用于以下几方面:设计锅炉机组时,发热量可用来计算炉膛热负荷和选择磨煤机容量;锅炉运行时发热量又可用来计算发、供电煤耗,而煤耗又是火电厂的重要考核经济指标;在煤炭供需上,发热量是作为动力用煤计价的主要依据。
目前试验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式和绝热式两种。
1 热量计工作原理、种类及构造111 发热量、发热量测定原理发热量定义为单位质量的可燃物质完全燃烧时所放出的热量。
可燃物发热量测量原理是将一定量的试样置于充有一定压力2.8～3.0MPa 密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围一定的水(内桶水) 所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。
发热量即可由燃烧前后的温差计算出来。
Q = E( Tn-T0) / MQ 试样发热量(J / g) ; E 量热系统热容量(J / ℃) ; M试样质量(g) ; T0 量热系统起始温度( ℃) ; T n 量热系统吸收试样放出热量后的终值温度( ℃) 。
112 热量计种类、构造通常实验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式热量计、绝热式热量计两种。
测量原理相同,但构造上有些差异。
恒温式热量计包围量热体系外筒是一个双层水套,内装较多的水。
测热过程中水是静止的,外筒仅用于给内筒提供稳定的工作环境。
物理化学实验(1)_OK
由最低温度达最高温度需一定的时间，在这段时间里系统难免与环境发生热交换
，因而从温度计上读得的就不是真实的温差Δt，因此必须对读数得的温度差进行
校正，下面是常用的经验公式：
Δt校正＝(v+v1)/2×m+v1×r
（４）
式中：v－点火前；每半分钟量热计的平均温度变化；v1—样品燃烧使量热计
温度达最高而开始下降后，每半分钟的平均温度变化。
27
实验四、蔗糖水解
一、实验目的及要求 1．了解旋光仪的简单结构原理和测定旋光度的原理，正确掌握旋光仪的使用 方法。 2．利用旋光仪测定蔗糖水解作用的速度常数。
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二、实验原理
根据反应A+B C的速率公式为： dx k (a (1x))(b x) dt 式中为表示 A、B 的起始浓度；χ为时间t，生 成物的浓度；k/ 为反应速率常数。
难点：是同时测定气相组成、液相组成和溶 液沸点。
11
四、思考题与习题： 1．作环己烷—乙醇标准液的折光率—组 成曲线的目的是什么？ ２．每次加入蒸馏水中的环己烷或乙醇是否应按计量表所记精确计算？
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三、电动势测定及其应用
一、实验目的 1．掌握抵消法电池电动势的原理及电子 电位差计的使用 2．了解和学会制备二类电极和盐桥。
可逆电池的电动势不能直接用伏特计测量，因为伏特
计工作需大电流,这个电流流经电池将发生不可逆电化学 反应，使其电极产
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生极化，所测电压不是可逆电池的电动势，所以伏特计测量只是电池的端 电压，小于电池的电动势。所以要准确测定电池的电动势只有在无电流 通过电池或仅仅只有极微小电流通过的情况下才能进行。对消法就是根 据这一要求设计的，其简单的线路如图所示。
四、思考题与习题： 写出萘燃烧过程中的反应方程式。如何根据实验测得的Ｑv求
用氧弹式量热计测定恒容燃烧热的基本原理
用氧弹式量热计测定恒容燃烧热的基本原理氧弹式量热计是一种常用于测定燃烧热的仪器。
其基本原理是在恒容条件下，将待测物燃烧完全，测定燃烧前后水的温度变化，从而计算出燃烧热。
具体操作时，将待测物放入氧弹中，加入一定量的氧气，将氧弹放入恒温水中，点火燃烧后，测定水的温度变化，利用热量平衡原理计算出燃烧热。
使用氧弹式量热计测定燃烧热时，需要注意仪器的校准、氧气的纯度和使用方法等因素，以确保测得的结果准确可靠。
- 1 -。
燃烧热的测定
实验题目：燃烧热的测定 （Ⅰ）用氧弹量热计测定萘的燃烧热 一、目的：1、通过萘的燃烧热测定，了解氧弹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、学会图解法校正温度改变值。
二、基本原理：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(Q V )，恒容燃烧热等于这个过程的内能变化(△U)。
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q P )，恒压条件下的燃烧热等于这个过程的热焓变化(△H)。
若把参加反应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 ＋△nRT式中：△n 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，就可根据上式计算另一个数据。
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(△H)来表示的。
测量化学反应热的仪器称为量热计(卡计)。
本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热，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的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：rM mQ V ＝W 卡△T －Q 点火丝×m 点火丝 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 为待测物的摩尔燃烧热；Q 点火丝点火丝的燃烧热(如果点火丝用铁丝，则Q 点火丝＝6.694KJ ／g)；m点火丝为点火丝的质量；△T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，他的恒容燃烧热Q V ＝36.460KJ ／g)来标定。
实验讲义 燃烧热的测定
实验一燃烧热的测定一、目的要求1．掌握氧弹式量热计的原理、构造及使用方法；2．了解微机氧弹式量热计系统对燃烧热测定的应用。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质等温、等压下与氧完全燃烧时的焓变，是热化学中重要的基本数据。
本实验采用的氧弹式量热计是一种恒温夹套式量热计，在热化学、生物化学以及工业部门中用得很多。
它测定的是恒容燃烧热。
对于有固定化学组成的纯化学试剂：（1）固体样品如奈、硫；（2）液体样品如乙醇、环己烷，可以准确写出它们的化学反应方程式，通过下列关系式求出常用的恒压燃烧热，最终得到它们的反应焓变ΔC H m。
Q p.m＝Q v.m＋ B（g）RT （1-1）对于化学组成不固定的物质，有化学组分相同，但化学组成不一样，例如甘蔗由于压榨的工艺不同，虽然都是甘蔗渣，但它们的含水量、糖分等可能不同；有的化学组成也不同，例如不同号的柴油，由于提炼分馏时的温度不同，不但它们的化学成分不同，化学组成也不同，对这类物质只能测定恒容燃烧热，并且只能在具体的物质间进行比较，反过来研究工艺等类的问题，这类燃烧热的结果，在实践中经常用到，也是一种研究工作的方法之一。
测量燃烧热的原理是能量守恒定律，一定量待测物质在氧弹中完全燃烧，放出的热量使量热计本身及氧弹周围介质（本实验用水）温度升高，测量介质燃烧前后温度的变化值ΔT，就可以算出样品的恒容燃烧热Qv—(m/M)Q v.m＝(ＶρC水＋C卡)ΔT－2.9 l (1-2)式中：ｍ是样品的质量（g），M是待测物质的分子量，Q v.m是待测物质的恒容摩尔燃烧热（J/mol），Ｖ是测定时倒入内桶中水的体积（mL），ρ是水的密度，C水是水的热容，l是点火铁丝实际消耗长度（其燃烧值为2.9J/cm），C卡是量热计的热容，表示量热计本身温度每升高一度所需吸收的热量，可用已知燃烧热的标准物质来标定。
如苯甲酸，它的恒容燃烧热Q v＝-26460J/g。
本实验的关键是首先样品必须完全燃烧，所以氧弹中须充高压氧气。
氧弹热量计操作说明
氧弹热量计操作说明
1、装样：将制作好的样品拴好移入到坩埚中，棉线卡入点火丝中
间；用量筒量取10ml水倒入氧弹中，然后把拴好的样品放入氧弹内。
2、充氧：拧好氧弹，将充氧仪卡口卡住氧弹顶部，充氧仪指针到
3.0MPa开始计时，保持15s取下。
3、称水：称重（内筒+水）2500g（准确到0.5g），然后把内筒置
于外筒中，将氧弹置于内筒中。
4、输数据：
①复位→样品号→输入00075→存入
②低位常数→存入（继续点“存入”调至状态显示“25”）→
复位
③外筒温度→存入→样品重→输入样品重量→存入→包纸重
→输入包纸重量→存入
④取出探头，关好主机盖子，把探头置于内筒测温孔中，然后
按下“煤炭测定”键，仪器进入自动测定状态。
5、放气：测定结束后，打开主机盖子，将探头移到外桶中，提出
内筒，取出氧弹，放气、打开，观察试样燃烧状态，如燃烧不完全需重做。
课件——氧弹式量热计
• •
氧弹式量热计的基本构件和作用
1、氧弹 2、内筒 3、外筒 4、搅拌器 5、量热温度计
氧弹
• • • • • 由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，需要具备三个主要性能： a.不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应； b.能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压； c.试验过程中能保持完全气密。 弹筒容积为250～350mL，弹盖上应装有供充氧和排气的阀门以及 点火电源 的接线电极。 • 新氧弹和新换部件(杯体、弹盖、连接环)的氧弹应经 15.0MPa(150atm)的水压试 验，证明无问题后方能使用。此外，应经 常注意观察与氧弹强度有关的结构，如杯 体和连接环的螺纹、氧气阀 和电极同弹盖的连接处等，如发现显著磨损或松动，应 进行修理，并 经水压试验后再用。 • 另外，还应定期对氧弹进行水压试验，每次水压试验后，氧弹的使 用时间不得 超过一年。
课件
氧弹式量热计
仪器认识
1、氧弹式量热计的基本认识
氧弹式量热计的基本原理
燃烧热是指1 mol物质完全燃烧时的热效应，是热化学中重 要的基本数据。 燃烧热可在恒容或恒压情况下测 定。 由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况 下，恒容反应热QV＝ΔU，恒压反应热Qp＝ΔH 。 在氧弹式量热计中所测燃烧热为QV，而一般热化学计算 用的值为Qp，这两者可通过下式进行换算： Qp＝QV ＋ ΔnRT 在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量样品和 氧气的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出的热量通过 氧弹传给水及仪器，引起温度升高。氧弹量热计的基本原 理是能量守恒定律，测量介质在燃烧前后温度的变化值， 则恒容燃烧热为： QV ＝（M/m）· (t终－t始) 式中：W W· 为样品燃烧放热使水及仪器每升高1℃所需的热量，称为 水当量。 水当量的求法是用已知燃烧热的物质(如本实验 用苯甲酸)放在量热计中燃烧，测定其始、终态温度。一 般来说，对不同样品，只要每次的水量相同，水当量就是 定值。
恒温氧弹量热计对萘的燃烧热测定实验报告
恒温氧弹量热计对萘的燃烧热测定PB09206XXX化学物理系摘要：实验用氧弹量热计测定萘的恒容燃烧热，并计算萘的恒压燃烧热。
先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，以获得同绝热系统相近的测量效果，然后用相同的方法进行萘的燃烧测定。
得出萘的燃烧热的值。
Abstract ：In this experiment, we measured the combustion heat of Albocarbon at a constant volume by using Oxygen-bomb calorimeter and then calculated the combustion heat at a constant pressure. We use the Benzoic acid the standard substance at the process of the experience firstly, then we can calculated the heat capacity of the whole instrument. Through the same process of Renault correct figure we can measure the temperature variance to simulate a perfect insulator-system in the actual system. After that, we go t the albocarbon’s combustion heat at a constant volume.关键词：氧弹量热计， 雷诺校正法， 苯甲酸标定，萘， 燃烧热实验部分： 实验前言与原理：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。
反应热的测量
化学 化学
2
获得化学反应热的主要途径
1、实验直接测定
2、间接计算获得 （1）根据公式 △H =总键能反-总键能生计算 （2）根据盖斯定律计算
一、实验直接测定反应热 测量仪器： 量热计
简易量热计
氧弹式量热计 量热计直接测定的是体系的温度变化
用简易量热计测定盐酸与NaOH溶 液反应的反应热。
【例题1】50mL 0.50mol/L盐酸跟50mL 0.55 mol/L NaOH溶液在 右图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的 热量可计算反应热。 环形玻璃搅拌棒 (1)从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是 ； 保温、隔热，减少实 (2)烧杯间填满碎纸条的作用是 验过程中的热量损失 ； (3)大烧杯上若不盖硬纸板，求得的中和热数值 偏小 （填“偏 大”、 “偏小”、“无影响”） (4)实验中改用60mL 0.50mol/L盐酸跟50mL 0.55 mol/L NaOH溶 液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量 不相等 （填“相等、 “不相等”)，所求中和热 相等 （填“相等、“不相等”)简述 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成lmolH2O时放出的 。 理由： 能量，与酸碱的用量无关 (5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得 的中和热的数值会 偏小 ；用 50 mL0.50 mol/L NaOH溶液进行上 述实验，测得的中和热的数值会 偏小 。（均填“偏大”、 “偏小”、“无影响”）
ΔH= －
0.418 Δt 0.025
强酸与强碱反应的实质是：
H+(aq)+ OH- (aq)
mol-1 H2O (l) △H=-57.3 kJ·
强酸与强碱反应每生成1mol水的反应热△H
燃烧焓的测定
燃烧焓的测定一、实验目的1.掌握有关热化学实验的一般知识和技术。
2.掌握氧弹的构造及使用方法。
3.用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。
二、实验原理当产物的温度与反应物的温度相同，在反应过程中只做体积功而不做其它功时，化学反应吸收或放出的热量，称为此过程的热效应，通常亦称为“反应热”。
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。
上述条件下ΔH=Q p，ΔC 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（即燃烧反应的摩尔燃烧内能变ΔC U m）。
ΔC H m和ΔC U m的关系为:v B(g)为燃烧反应方程中各气体物质的化学计量数。
产物取正值，反应物取负值。
通过实验测得Q V值，根据上式就可计算出Q p，即燃烧焓的值ΔC H m。
仪器称作量热计，本实验是用氧弹式量热计进行萘的燃烧焓的测定。
在盛有定量水的容器中，放入内装有W克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。
设系统（包括内水桶，氧弹、测温器件，搅拌器和水）的热容为C（量热计每升高1K所需的热量），而燃烧前、后的温度为T1、T2，则此样品的摩尔燃烧内能变为:式中，ΔC U m为样品的摩尔燃烧内能变(J·mo l-1);M为样品的摩尔质量(g·mol-1);W为样品的质量(g);C为仪器的热容(J·K-1)，也称能当量或水当量。
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，按上式即可求出C。
氧弹式量热计有两类:一类称绝热式氧弹量热计，装置中有温度控制系统，实验过程中，环境与实验体系的温度始终相同或始终略低0.3℃，热损失可以降低到极微小程度，可以直接测出初温和最高温度;另一类为环境恒温量热计，量热计的最外层是温度恒定的水夹套，实验体系与环境之间有热交换，因此需由温度—时间曲线(即雷诺曲线)确定初温和最高温度。
实验一 燃烧热的测定
实验一 燃烧热的测定(一)、实验目的1．掌握氧弹式量热计使用方法及测量物质燃烧热的技术。
2．测定萘的摩尔燃烧热。
(二)、实验原理燃烧热是指温度为T 时由物质B 与氧进行完全氧化时所放出的热。
所谓完全氧化是指C 全部生成CO 2，H 全部生成H 2O （l ），若有CO 或游离C 产生则说明氧化不完全甚至很不完全。
燃烧热可在恒容或恒压情况下测定。
如在298.15K 和101325P a 下，苯甲酸的恒压燃烧热（摩尔燃烧热）为3326.8kJ ·mol －1。
在实验中用氧弹量热计进行实验时，氧弹放置在装有一定量水的铜水桶中，水桶外是空气隔热层，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、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，可写出如下的热量平衡式：T C T h W c b q a Q V ∆⋅+∆⋅⋅=+⋅-⋅-总98.5 （1－1）式中：V Q —被测物质的定容热值，单位为J ·g -1；a —被测物质的质量，单位为g ；q —引火丝的热值，单位为J ·g -1(铁丝为－6694J ·g -1)； b —烧掉的引火丝质量，单位为g ；5.98—硝酸生成热为-59831 J ·mol -1，当用0.100mol ·L -1N a OH 滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于-5.98J ；c —滴定生成硝酸时耗用0.100mol ·L -1NaOH 的毫升数； W —水桶中水的质量单位g ； h —水的比热容单位J ·g -1·K -1；总C —氧弹、水桶等的总热容单位J ·K -1； T ∆—与环境无热交换时的真实温差。
如在实验时保持水桶中水量一定，把（1—1）式右端常数合并得到下式： T K c b q a Q V ∆⋅=+⋅-⋅-98.5 （1－2） 式中：（总C h W K +⋅=），J ·K -1；称为量热计常数。
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2、种类：热化学实验常用的量热计有两种： 一种 是绝热式氧弹量热仪，装置中有温度控制系统， 在实验过程中，环境与实验体系的温度始终相同 或始终略低0.3℃，热损失可以降低到极微小程度， 可以直接测出初温和最高温度； 另一种为环境恒 温量热仪，量热计的最外层是温度恒定的水夹套， 实验体系与环境之间有热交换，因此需由温度— —时间曲线（即雷诺曲线)校正后进行确定初温和 最高温度。 我们物理化学实验室所用的量热计是 环境恒温式量热计。
量热温度计
• 内筒温度测量误差是发热量测定误差的主要来源。对温 度计的正确使用具有特 别重要的意义。
• a.玻璃水银温度计 • 常用的玻璃水银温度计有两种：一是固定测温范围的精
密温度计，一是可 变测温范围的贝克曼温度计。两者的 最小分度值应为0.01K，使用时应根据计 量机关检定证书 中的修正值做必要的校正。两种温度计应每隔0.5K检定一 点， 以得出刻度修正值(贝克曼温度计则称为毛细孔径修 正值)。贝克曼温度计除这 个修正值外还有一个称为“平 均分度值”的修正值。 • b.各种类型的数字显示精密温度计 • 需经过计量机关的检定，证明其测温准确度至少达到 0.002K(经过校正后)，以 保证测温的准确性。
• a.恒温式外筒：恒温式热量计配置恒温式外筒。盛满水 的外筒的热容量应不小 于热量计热容量的5倍，以便保持 试验过程中外筒温度基本恒定。外筒外面可加绝 缘保护 层，以减少室温波动的影响。用于外筒的温度计应有0.1K 的最小分度值。
• b.绝热式外筒：绝热式热量计配置绝热式外筒，外筒中 装有电加热器，通过自 动控温装置，外筒中的水温能紧 密跟踪内筒的温度。外筒中的水还应在特制的双层 上盖 中循环。
氧弹式量热计的基本构件和作用
1、氧弹 2、内筒 3、外筒 4、搅拌器 5、量热温度计
氧弹
• 由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，需要具备三个主要性能： • a.不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应； • b.能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压； • c.试验过程中能保持完全气密。 • 弹筒容积为250～350mL，弹盖上应装有供充氧和排气的阀门以及
课件
氧弹式量热计
仪器认识
1、氧弹式量热计的基本认识
氧弹式量热计的基本原理
燃烧热是指1 mol物质完全燃烧时的热效应，是热化学中重
要的基本数据。
燃烧热可在恒容或恒压情况下测
定。 由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况
下，恒容反应热QV＝ΔU，恒压反应热Qp＝ΔH
。
在氧弹式量热计中所测燃烧热为QV，而一般热化学计算
点火电源 的接线电极。 • 新氧弹和新换部件(杯体、弹盖、连接环)的氧弹应经
15.0MPa(150atm)的水压试 验，证明无问题后方能使用。此外，应经 常注意观察与氧弹强度有关的结构，如杯 体和连接环的螺纹、氧气阀 和电极同弹盖的连接处等，如发现显著磨损或松动，应 进行修理，并 经水压试验后再用。 • 另外，还应定期对氧弹进行水压试验，每次水压试验后，氧弹的使 用时间不得 超过一年。
用的值为Qp，这两者可通过下式进行换算： Qp＝QV ＋
ΔnRT 在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量样品和
氧气的密闭氧弹，然后使样品完全燃烧，放出的热量通过
氧弹传给水及仪器，引起温度升高。氧弹量热计的基本原
理是能量守定律，测量介质在燃烧前后温度的变化值，
则恒容燃烧热为： QV ＝（M/m）·W·(t终－t始) 式中：W
• 自动控制装置的灵敏度，应能达到使点火前和终点后内 筒温度保持稳定(5min 内温度变化不超过0.002K)；在一 次试验的升温过程中，内外筒间的热交换量应不 超过20J。
搅拌器
• 螺旋桨式，转速400～600r min为宜，并应 保持稳定。搅拌效率应能使热容量 标定中 由点火到终点的时间不超过10min，同时又 要避免产生过多的搅拌热(当内、 外筒温度 和室温一致时，连续搅拌10min所产生的热 量不应超过120J)。
内筒
• 用紫铜、黄铜或不锈钢制成，断面可为圆 形、菱形或其他适当形状。筒内装水 2000～3000mL，以能浸没氧弹(进、出气 阀和电极除外)为准。
• 内筒外面应电镀抛光，以减少与外筒间 的辐射作用。
外筒
• 为金属制成的双壁容器，并有上盖。外壁为圆形，内壁 形状则依内筒的形状而 定，原则上要保持两者之间有 10～12mm的间距，外筒底部有绝缘支架，以便放 置内筒。
为样品燃烧放热使水及仪器每升高1℃所需的热量，称为
水当量。 水当量的求法是用已知燃烧热的物质(如本实验
用苯甲酸)放在量热计中燃烧，测定其始、终态温度。一
般来说，对不同样品，只要每次的水量相同，水当量就是
定值。
氧弹式量热计的主要用途和种类
1、主要通途：主要用于煤炭、石油、食品、木材、 炸药等物质发热量的测定。凡是生产使用可燃物 质的企业和大专院校、科研及军工等部门都需要 测定可燃物的发热量，以科研实验数据说明可燃 物质的主要质量标准。