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：燃烧热的测定一、实验目的本次实验的主要目的是准确测定某些物质的燃烧热，通过实验操作和数据处理，深入理解燃烧热的概念及其在热力学中的重要性。
同时，掌握量热计的使用方法和相关实验技能，提高实验数据的处理和分析能力。
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。
在恒压条件下测量的燃烧热称为恒压燃烧热（Qp），在恒容条件下测量的燃烧热称为恒容燃烧热（Qv）。
对于理想气体，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，T 为反应温度。
本实验中，采用氧弹式量热计来测量燃烧热。
量热计内装有一定量的水，样品在氧弹中燃烧放出的热量使量热计和水的温度升高。
根据水的温升、量热计的热容以及样品的质量，可计算出样品的燃烧热。
三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹式量热计压片机电子天平贝克曼温度计氧气钢瓶点火丝2、试剂苯甲酸（标准物质）待测物质（如萘）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 08g 待测物质（萘），同样压片处理。
2、量热计准备检查氧弹的气密性，确保其完好无损。
向量热计内加入一定量的去离子水，准确测量水的质量。
3、安装样品将压好的样品片放在氧弹的坩埚内，用点火丝连接好。
拧紧氧弹盖，充入氧气至一定压力。
4、测量初温将氧弹放入量热计中，插入贝克曼温度计，搅拌均匀，测量体系的初始温度。
5、点火燃烧接通点火电路，点火使样品燃烧。
6、测量终温观察温度变化，待温度上升至最高点后，继续测量一段时间，以确保温度稳定。
记录最终温度。
7、重复实验对同一待测物质进行至少两次平行实验，以提高数据的准确性。
五、实验数据处理1、苯甲酸燃烧热的测定根据苯甲酸燃烧前后的温度变化（ΔT1）、水的质量（m1）、量热计的热容（C），计算苯甲酸的燃烧热（Q1）。
2、萘燃烧热的测定同样根据萘燃烧前后的温度变化（ΔT2）、水的质量（m2）、量热计的热容（C），计算萘的燃烧热（Q2）。
燃烧热的测定
燃烧热的测定Ⅰ 实验目的1、掌握燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系；2、熟悉热量计中主要部分的原理和作用，掌握氧弹热量计的实验技术；3、用氧弹热量计测定苯甲酸和萘的燃烧热；4、学会雷诺图解法校正温度改变值。
Ⅱ 实验原理 1、燃烧与量热根据热化学的定义，1mol 物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。
燃烧热的测定，除了有其实际应用价值外，还可以用于求算化合物的生成热、键能等。
量热法是热力学的一种基本实验方法。
在恒容或恒压条件下可以分别测得恒容燃烧热Q V 和恒压燃烧热Q p 。
由热力学第一定律可知，Q V 等于体积内能变化∆U ；Q p 等于其焓变∆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：Q p = Q V + ∆nRT 2、氧弹热量计氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。
样品完全燃烧后释放的能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 ，则测量介质在燃烧前后体系温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。
其关系式如下：T C C W qb Q Mw J V ∆+=--)(水水样Ⅲ 仪器 试剂氧弹量热计 1套 万用表 1个 数字式精密温差测量仪 1台 案秤 1台 氧气钢瓶 1只 秒表 1个 氧气减压阀 1只 分析天平 1台 压片机 1台 引燃专用镍铬丝 塑料桶 1个 苯甲酸 剪刀 1把 萘Ⅳ 实验装置图Ⅴ实验步骤1、测定热量计的水当量1.1样品制作用分析天平称取大约1.15g左右的苯甲酸，在压片机上压成圆片。
用镊子将样品在干净的称量纸上轻击，除去表面松散粉末后再用分析天平称量，精确0.0001g。
1.2装样并充氧气打开氧弹盖，将氧弹内部擦干净。
测量金属小杯质量后，小心将样品片放置在金属小杯中部。
称取一定长度的引燃镍铬丝，在直径约2mm的万用电表笔上，将引燃镍铬丝的中段绕成螺旋形8圈。
将螺旋部分紧贴在样片的表面。
旋紧氧弹，将导气口与氧气钢瓶上的减压阀相连接。
燃烧热的测定
燃烧热测定一、实验目的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、掌握用雷诺曲线法校正所测温差的方法。
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。
二、基本原理燃烧焓的定义：在指定的温度和压力下，lmol的物质完全燃烧生成指定产物的焓变，称该物质在此温度下的摩尔燃烧焓，记作H。
燃烧产物指定该化合物c m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等。
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298.15 K，1p条件下，即标准摩尔燃烧焓，属于恒压燃烧热Qp。
由热Q H。
若力学第一定律可知，在不做非膨胀功的条件下，v Q U；p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：Q Q nRT（1）p v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，在盛有2500ml水的容器中放入装有W克样品和氧气的密闭氧弹，使样品完全燃烧，放出的热量引起体系温度的上升。
根据能量守恒原理，用温度计测量温度的改变量，由下式求得Q v。
()vM Q C T T W终始（2）式中，M 是样品的摩尔质量（g.mol -1）；C 为样品燃烧放热给水和仪器每升高1度所需要的热量，称为水当量(J.K -1)。
水当量的求法是用已知燃烧热的物质（本实验用苯甲酸）放在量热计中，测定和T 始和T 终，即可求出水当量C ；然后再用相同的方法对奈进行测定，测定和T 始和T 终，代入上式，便可求得其燃烧热。
燃烧热(焓)的测定
燃烧热（焓）的测定【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，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别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【实验原理】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”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SO（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ΔC H m=Q p·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。
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，亦可以在等压条件下进行。
等压燃烧热（Q P）与等容燃烧热（Q V）之间的关系为：Q P=Q V+Δm（g）=Δξ∑v B（g）RT （2—1）或Q p·m=Q v·m+∑v B（g）RT式中，Q p·m或Q v·m均指摩尔反应热，∑v B（g）为气体物质化学计算数的代数和；Δξ为反应进度增量，Q p或Q v则为反应物质的量为Δξ时的反应热，Δm（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。
测量其原理是能量守恒定律，样品完全燃烧放出的能量使热量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：Q v=-C vΔT （2-2）上式中负号是指系统放出热量，放热时系统的内能降低，而C v和ΔT均为正值。
系统除样品燃烧放出热量引起系统温度升高以外，其他因素：燃烧丝的燃烧，氧弹内N2和O2化合并溶于水中形成硝酸等都会引起系统温度的变化，因此在计算水当量及发热量时，这引起因素都必须进行校正，其校正值如下：（1）燃烧丝的校正：Cu-Ni合金丝：-3.138J·cm-1（2）酸形成的校正：（本实验此因素忽略）。
燃烧热的测定
实验完毕，取出氧弹，放出余气，旋开氧弹盖，检查样品燃烧的结果。若弹中没有什么燃烧残渣，表示燃烧完全，若留有黑色残渣表示燃烧不完全，实验失败应重做。
用水冲洗氧弹及坩锅，用纱布擦干，待用。
2．蔗糖物燃烧热Qv的测定
准确称取1.2000g蔗糖代替苯甲酸重复上述实验。
（2）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干净，用万用表欧姆档检查两电极是否通路，若通路，将称好的棉线绕加热丝两圈后放入坩锅底部，然后将制好的样品片压在棉线上，旋紧弹盖再用万用表检查两电极之间是否通路，若通路则可充氧进行测量。
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，拉动板手充入氧气（1.5MPa）。氧弹结构见图II-1-1。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筒。
（5）苯甲酸和萘燃烧产物的热容差别因为产物量小而仪器热容的基数相对较大而可以忽略。
（6）量热方法和仪器多种多样，可参阅复旦大学物理化学实验教材。量热法广泛用来测量各种反应热如相变热等。本实验装置除可用作测定各种有机物质、燃料、谷物等固体、液体物质的燃烧热外，还可以研究物质在充入其它气体时反应热效应的变化情况。
八、参考文献
1.傅献彩，沈文霞，姚天杨. 物理化学.第四版. 北京：高等教育出版社，1990
2.孙尔康，徐维清，邱金恒. 物理化学实验. 南京：南京大学出版社，1997
3.北京大学化学系物理化学教研室.物理化学实验.修订本.北京:北京大学出版社,1985
4.罗澄源等编.物理化学实验.第二版.北京:高等教育出版社,1984
量热计结构参见图II-1-2。用电子台称准确称量内筒及适量水的总重量（水量以刚好覆盖氧弹上盖为宜）。将氧弹放入量热计内桶，接好电极，盖上盖子，打开搅拌开关。微机操作程序见表II-1-1
燃烧热的测定
应用物理2010级朱加旺一、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。
引火丝及样品在体积固定的氧弹中燃烧所放出的热大部分为水桶中的水吸收；其余部分为氧弹、水桶、搅拌器及感温探头等设备吸收。
在量热计与环境没有热交换的情况下，可以写出如下热量平衡式：式中：Q V——样品的恒容燃烧热 (J·g-1)；m——样品的质量 (g)；C if——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)；Q丝——点火丝燃烧热。
铁丝为－6696.4 J·g-1、镍丝为－3158.9 J·g-1、Cu－Ni丝为－3136.2 J·g-1。
m丝——燃烧掉的点火丝质量(g)即原丝质量减去燃烧剩余质量；m棉—燃烧掉的棉线质量(g)；Q棉—棉线燃烧热，17500J·g-1。
由(4-1)式知，要测量样品的Q V必须先知量热计的热容C if，测定的方法是用一定量已知燃烧热的标准物质（常用苯甲酸，Q V＝—26477J·g-1）在相同条件下进行试验，测量其温差，经校正为真实温差后代入(4-1)式，算出值C if。
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。
燃烧热的测定
实验原理
式中：Qv：被测物质的恒容燃烧热 式中：Qv：被测物质的恒容燃烧热 （J .g-1 ）； .gm：被测物质的质量（g）；q：引火丝的燃烧热 ：被测物质的质量（g）；q （J .g-1 ）；b:烧掉了的引火丝质量（g）；5.98 : .g- ）；b:烧掉了的引火丝质量（g）；5.98 硝酸生成热为硝酸生成热为-59800 J .mol-1 ，当用0.100N NaOH来 .mol- ，当用0.100N NaOH来 滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于滴定生成的硝酸时，每毫升碱相当于-5.98 J ；c：滴 定生成的硝酸时，耗用0.100NNaOH毫升数；W:水桶中 定生成的硝酸时，耗用0.100NNaOH毫升数；W:水桶中 的水的质量（g）；K 的水的质量（g）；K 称为量热计热容（热量计的水当 量）。 从（3）式可知，要测得样品的Qv 从（3）式可知，要测得样品的Qv 必须知道仪器的 水当量K 水当量K。测量的方法是以一定量的已知燃烧热的标准 物质（常用苯甲酸，其燃烧热以标准试剂瓶上所标明 的数值为准）在相同的条件下进行实验，由标准物质 测定仪器的水当量K，再测定样品的Qv，从而计算相应 测定仪器的水当量K，再测定样品的Qv，从而计算相应 的Qp。 Qp。
七、思考题
(1) 固体样品为什么要压成片状?如何测 固体样品为什么要压成片状? 定液体样品的燃烧热? 定液体样品的燃烧热? (2) 根据误差分析，指出本实验的最大 测量误差所在。 (3) 如何用萘的燃烧热数据来计算萘的 标准生成热？
六、注意事项
(1)本实验的关键是点火丝的安装是否成功，在点 (1)本实验的关键是点火丝的安装是否成功，在点 火前务必要检查氧弹的两电极间的导通情况。 (2)每次燃烧结束后，一定要擦干氧弹内部的水， (2)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， 防生锈。 (3) 氧弹、量热容器、搅拌器在使用完毕后，应 用干布擦去水迹，保持表面清洁干燥。 (4) 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。 (5) 坩埚在每次使用后，必须清洗和除去碳化物， 并用纱布清除粘着的污点。
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。
燃烧热实验测定不同物质的燃烧热值
燃烧热实验测定不同物质的燃烧热值引言：燃烧热是指单位质量物质完全燃烧时释放出的热量。
燃烧热的测定对于认识物质的性质、研究燃烧反应机理以及工业生产具有重要意义。
本文将介绍燃烧热实验测定不同物质燃烧热值的方法和应用。
一、燃烧热测定方法1. 单位质量法单位质量法是最常用的燃烧热测定方法之一。
实验中，将待测物质与氧气完全燃烧，通过测量产生的热量和物质质量的比值来求得燃烧热值。
例如，对于液体物质的测定，通常可以使用热量计测量产生的热量，再除以物质的质量得到燃烧热值。
2. 完全燃烧法完全燃烧法是一种较为准确的燃烧热测定方法。
在实验中，将待测物质与适量的氧气充分混合后进行完全燃烧，通过测量温度的变化和进气和出气的体积来计算燃烧热值。
以液体物质为例，实验中常使用流量计测量进气和出气的体积，并通过温度计测量燃烧前后的温度变化，进而推算出燃烧热值。
三、应用举例燃烧热测定在各个领域都有广泛的应用。
下面以几种常见物质为例，介绍其燃烧热值的测定和应用。
1. 纯净石墨纯净石墨的燃烧热值可通过燃烧实验测定得到。
实验结果表明，每克纯净石墨的燃烧热值约为33.6千焦/克。
这一数值在材料研究和工程设计中具有重要应用，可用于计算石墨材料的能量储存性能。
2. 甲醇甲醇是一种常见的有机化合物，其燃烧热值对于燃料开发和利用具有重要意义。
实验测定结果显示，每克甲醇的燃烧热值约为22.7千焦/克。
这一数值可作为评估甲醇燃料的能量密度和燃烧效率的重要参考。
3. 石油石油是重要的化石燃料资源，其燃烧热值的测定对于能源开发和利用至关重要。
经过实验测定，可以得出每克石油的燃烧热值约为47.4千焦/克。
这一数值可用于石油储备评估、燃料设计以及气候变化研究等方面。
结论：燃烧热实验测定可以准确地得到不同物质的燃烧热值，为认识物质性质、研究燃烧反应机理以及工业生产提供了重要依据。
通过单位质量法和完全燃烧法，可以对不同物质进行燃烧热值的测定。
燃烧热值的测定结果在材料研究、工程设计、能源开发和利用等领域具有广泛的应用。
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
TC C W Q l Q MW l v ∆+=⋅--）计水水样(燃烧热的测定一、目的要求1、用数字式氧弹热量计测定样品的燃烧热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、了解热量计中主要部分的作用，掌握数字式氧弹热量计的实验技术 二、实验原理根据热化学的定义，1mol 物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。
量热法是热力学的一个基本实验方法。
在恒温或恒压条件下，可以分别测得亨容燃烧热Q v 和恒压热容Q P 。
由热力学第一定律可知，Qv 等于体系内能ΔU 变化；等于其焓变ΔH 。
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：ΔH=ΔU+Δ(PV) -----------------------------------(1)QP = QV + ΔnRT ----------------------------------(2) 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能量使得氧弹本身及其周围的介质和有关附件的温度升高。
测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可以求算该样品的恒容燃烧热。
关系式如下：式中，W 样和M 分别为样品的质量和摩尔质量；QV 为样品的恒容燃烧热；l 和Ql 是引燃用铁丝的长度和单位长度燃烧热，W 水和C 水是以水为测量介质时，水的质量和比热容；C 计称为热量计的水当量，即除水之外，热量计升高1℃所需要的热量。
ΔT 为样品燃烧前后水温的变化值。
实际上，热量计于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温度校正图校正。
三、仪器与试剂四、实验步骤(1)仪器准备：开启ZDW-1A精密数字温差测量仪的电源开关，温度探头放入热量计外桶内。
开启计算机电源，进入Windows操作系统。
大烧杯中盛约800ml自来水，并放入3块冰块。
(2)样品准备：①剪取10cm长的点火丝，将其两端放入氧弹弹盖上的点火电极的槽缝内，滑下电极上方的套圈，将点火丝固定。
燃烧热的测定（定容量热法）
燃烧热的测定（定容量热法）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.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；3.学会雷诺图解法，校正体系漏热引起的温度改变值；4.能够快速、熟练的测定燃烧热。
（技能要求：掌握HR-15A氧弹式热量计氧气钢瓶、氧气减压阀、充氧器、压片机的使用方法，实验数据的雷诺作图处理方法）二、实验原理：（一）热化学测量包括量热法和热分析法。
直接测定定容过程热效应Qy和定压过程热效应Q的实验方法称为量热法。
量热法是热化学测量中的基本方法，通常能直接测定的热效应，有物质的热容、溶解热、中和热、稀释热、燃烧热等；热效应的数据也常用于计算平衡常数和其他热力学量。
热分析法是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的测量技术，常用于绘制相图和测定某些物质的分子量。
（二）燃烧热： 1 mol物质完全被氧化所放出的热量。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q v), 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；CC体系为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温度计,搅拌器水为水的比热容；的热容；Q a、Q b分别为燃烧丝,棉线热容；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。
燃烧热的测定原理是什么
燃烧热的测定原理是什么燃烧热的测定原理是通过燃烧反应释放的热量来测定物质的燃烧热。
燃烧是物质与氧气或其他氧化剂发生剧烈的氧化反应，同时释放出大量的能量，即热量。
燃烧热是描述物质燃烧过程中所释放的能量的物理量。
燃烧热的测定原理基于热力学第一定律，即能量守恒定律，它指出能量无法被创造或破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。
根据这个原理，我们可以测定物质的燃烧热。
在进行实验测定时，通常使用焦弧法来测定物质的燃烧热。
焦弧法是一种间接测定燃烧热的方法，它基于煤的燃烧热与焦化热之间的关系。
焦弧法首先要确定煤的燃烧热。
煤是一种常见的燃料，在燃烧过程中释放的热量可用于测定其他物质的燃烧热。
煤的燃烧热是通过焦化热来间接测定的。
焦化是煤在高温下分解的过程，它释放出的热量与煤的燃烧热相同。
因此，可以通过测定焦化热来确定煤的燃烧热。
在焦化实验中，将煤样放入燃烧室中，在高温下进行焦化反应。
燃烧室内部有电炉和电阻丝，通过控制电流来提供恒定的功率。
当煤样焦化时，释放出的热量会加热燃烧室，电阻丝的长度会发生变化，燃烧了的煤的质量会减少。
通过测量电阻丝的长度的变化，就可以计算出焦化热，并间接得到煤的燃烧热。
在知道了煤的燃烧热后，就可以用它来测定其他物质的燃烧热。
测定其他物质的燃烧热时，首先需要将待测物质与煤样一起放入燃烧室中，并在相同的温度下进行燃烧反应。
其中一个关键步骤是测量燃烧前后燃烧室的温度变化。
当待测物质和煤样发生燃烧反应时，释放的热量会加热燃烧室，导致温度上升。
通过测量燃烧前后温度的变化，可以计算出气室所吸收的总热量。
然后，通过计算煤的燃烧热和辅助热机做功的热量，可以得到待测物质的燃烧热。
计算公式如下：燃烧热= 总热量- 辅助热机做功的热量- 煤样的燃烧热这样，我们就可以通过实验测定出待测物质的燃烧热。
燃烧热的测定不仅可以帮助我们了解物质的能量释放能力，还可以用于燃料的选择和优化，以及理论计算的验证和修正。
总之，燃烧热的测定原理是通过测量燃烧反应释放的热量来间接测定物质的燃烧热。
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
燃烧热的测定
①检验多功能控制器数显读数是否稳定。
熟习压片和氧弹装样操作，量热计安装注意探头不得碰弯，温度与温差的切换功能键钮，报时及灯闪烁提示功能等。
②干燥恒重苯甲酸(0.9~1.2g)和萘(0.6~0.8g)压片，注意紧实度，分析天平称样。
③容量瓶量取3000mL水，调节水温低于室温1K。
④量取两根10厘米点火丝，中段在原珠笔蕊上绕几圈。
燃烧丝缚紧使接触电阻尽可能小。
氧弹充氧注意小动作缓缓旋开减压阀。
⑤氧弹内预滴10mL水，促产物凝聚成硝酸。
（1）实验关键：点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键，可以考虑以下几项技术措施：①试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理，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。
④注意点火前才将二电极插上氧弹再按点火钮，否则因仪器未设互锁功能，极易发生（按搅拌钮或置0时）误点火，样品先已燃烧的事故。
(2) 氧弹内预滴几滴水，使氧弹为水汽饱和，燃烧后气态水易凝结为液态水。
试样在氧弹中燃烧产生的压力可达14MPa，长期使用，可能引起弹壁的腐蚀，减少其强度。
故氧弹应定期进行20MPa水压检查，每年一次。
氧弹、量热容器、搅拌器等，在使用完毕后，应用干布擦去水迹，保持表面清洁干燥。
恒温外套（即外筒）内的水，应采用软水。
长期不使用时应将水倒掉。
氧弹以及氧气通过的各个部件，各联接部分不允许有油污，更不允许使用润滑油，在必须润滑时，可用少量的甘油。
(3)仪器应置放在不受阳光直射的单独一间试验室内进行工作。
室内温度和湿度应尽可能变化小。
最适宜的温度是205℃。
每次测定时室温变化不得大于1℃。
因此。
室内禁止使用各种热源，如电炉、火炉、暖气等。
(4) 如用贝克曼温度计，其调节可以归纳为倒立连接、设定温度、正立震断和校验四步，注意别让水银过多地流向弯曲贮管，导致因水银重而在正立时，玻管扩张处挂不住。
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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。
熟习压片和氧弹装样操作，量热计安装注意探头不得碰弯，温度与温差的切换功能键钮，报时及灯闪烁提示功能等。
②干燥恒重苯甲酸(0.9~1.2g)和萘(0.6~0.8g)压片，注意紧实度，分析天平称样。
③容量瓶量取3000mL水，调节水温低于室温1K。
④量取两根10厘米点火丝，中段在原珠笔蕊上绕几圈。
燃烧丝缚紧使接触电阻尽可能小。
氧弹充氧注意小动作缓缓旋开减压阀。
⑤氧弹内预滴10mL水，促产物凝聚成硝酸。
5．数据处理(1) 列表环境温度：13.85℃体系水温：12.73℃（3）计算M 苯甲酸=122.12 M 萘=128.11①求卡计水当量C J （J ⋅K -1）111264147.3225100029831.8)21(9.3226--⋅-=⋅-=⨯⨯---=g J mol kJ Q11112222184.43000728.199.29655.026414-⋅=⨯-⨯+⨯=-∆+-=K J C W T qb W Q C J 水水 ②求萘的恒容燃烧热11,5194517.408866.089.22433222241843000--⋅-=⋅-=⨯-⨯+⨯=mol kJ g kJ Q V 萘 ③求萘的恒压燃烧热)(4)(10)(12222810g O H g CO g O H C +=+ ∆n= -2 Q P =Q V +∆nRT=-5194+(-2)⨯8.324⨯298/1000=-5189kJ ⋅mol -1⋅K -1④误差估算(2) 图象图2.1.3 雷诺校正图0.400-%9.0515451545189=-=∆P P Q Q (4)误差分析与结果要求误差分析参阅前述《误差与数据处理》部分，实验要求萘的燃烧热测定误差Q P,实与文献值Q P ，标=-5153.85 kJ ⋅mol -1的误差小于3%。
根据厂家提供的技术指标：仪器重复性误差小于0.2%。
热容量重复性误差40J ⋅K -1。
量热计热容量15000J ⋅K -1。
氧弹密封性充氧3.5MPa 。
根据实验误差的分析，主要直接测量误差是温度的测量，约占3/4；称样与量水误差相当；量铁丝误差只占全部直接测量误差的1%；还有氧气中残剩氮气，在电火花和高温下生成硝酸的放热效应： 2N 2(g)+5O 2(g)+2H 2O(l)→4HNO 3(l)可以用蒸馏水洗涤氧弹内壁后用0.1M 的NaOH 溶液滴定，每mL 相当于6J(1.43卡)。
总热值与燃烧丝放热量相当。
而所有直接测量误差总量不超过1%。
所以实验的主要误差来自绝热条件不够引起的热辐射即热泄漏问题。
理想的热量计应做到量热系统与作为环境的①外夹套水同步升温；②搅拌热的修正问题。
改进后的精密弹式量热计。
重复性测量误差通常能达到小于0.1%，一些与现代电子技术相关的完全自动化的热量测定仪器已经进入实验室。
不过为了考虑实验原理的教学需要而有时反而更青睐半自动仪器。
6. 点评（1）实验关键：点火成功、试样完全燃烧是实验成败关键，可以考虑以下几项技术措施：①试样应进行磨细、烘干、干燥器恒重等前处理，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。
④注意点火前才将二电极插上氧弹再按点火钮，否则因仪器未设互锁功能，极易发生（按搅拌钮或置0时）误点火，样品先已燃烧的事故。
(2) 氧弹内预滴几滴水，使氧弹为水汽饱和，燃烧后气态水易凝结为液态水。
试样在氧弹中燃烧产生的压力可达14MPa ，长期使用，可能引起弹壁的腐蚀，减少其强度。
故氧弹应定期进行20MPa 水压检查，每年一次。
氧弹、量热容器、搅拌器等，在使用完毕后，应用干布擦去水迹，保持表面清洁干燥。
恒温外套（即外筒）内的水，应采用软水。
长期不使用时应将水倒掉。
氧弹以及氧气通过的各个部件，各联接部分不允许有油污，更不允许使用润滑油，在必须润滑时，可用少量的甘油。
(3)仪器应置放在不受阳光直射的单独一间试验室内进行工作。
室内温度和湿度应尽可能变化小。
最适宜的温度是20±5℃。
每次测定时室温变化不得大于1℃。
因此。
室内禁止使用各种热源，如电炉、火炉、暖气等。
(4) 如用贝克曼温度计，其调节可以归纳为倒立连接、设定温度、正立震断和校验四步，注意别让水银过多地流向弯曲贮管，导致因水银重而在正立时，玻管扩张处挂不住。
也绝不允许放在电炉上烤等骤冷骤热情况出现。
在精密的测量中，应进行贝克曼温度计的校正。
改进后的本实验普遍采用热敏电阻温度计、铂电阻温度计或者热电堆等，相应配以电桥、指示mV 值，实际已转换为温度 (数显温度计) 的仪器，能自动记录温度，精密度可达10-4~10-5K 。
国产型号为半自动HR —15A(B)数显微机型或WHR —15全自动微机型氧弹式热量计。
进入了全面启用电脑处理数据的新时代。
（5）苯甲酸和萘燃烧产物的热容差别因为产物量小而仪器热容的基数相对较大而可以忽略。
（6）量热方法和仪器多种多样，可参阅复旦大学物理化学实验教材。
量热法广泛用来测量各种反应热如相变热等。
本实验装置除可用作测定各种有机物质、燃料、谷物等固体、液体物质的燃烧热外，还可以研究物质在充入其它气体时反应热效应的变化情况。
7．解题研习（1）如何利用萘的燃烧热数据计算萘的标准生成热？解 应是： S ）+12O 2（g ）=10CO 2(g)+4H 2O(l) ∆ f H 萘萘萘H H H H C O H f CO f f ∆-∆+∆=∆22410（2）实验中，如何划分体系和环境？是怎样进行热交换的？解 体系：据吸热＝放热的2.1.2式分析，氧弹、内筒(包括沉没在水中的一截搅拌棒)和水。
环境：夹套中水和搅拌器产生的搅拌热。
本法属于普通环境恒温式量热计。
热交换是实验引进的主要误差，水温低于室温的前期，环境向体系放热引进正偏差（体系升温）；高于室温后，环境吸收体系的热量引进负偏差，所以用雷诺校正图进行适当的升温差值校正。
（3）如何测定液态物质如煤油、松节油类的发热量？d Z i =∑=n j j j dy x 1*= <X |Y> =X H Y = <Y |X >H =[x j *]{y j }=[ x 1* x 2*… x n *]⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡n y y y 21=0解 通常采用小玻璃管或药片胶囊封装。
包装物的燃烧热也要注意扣除。
（4）起始内筒水的温度，为什么选择比环境低1K 左右？解 实验本希望在尽可能接近绝热的条件下进行。
根据称样量范围，升温变化应 在1.5~2度之间，所以选择起始水温低于环境1度左右，以减少因未采用绝热式热量计而引起的热辐射误差。
(5) 何谓热量计水当量？其单位是什么？解 体系中除水以外热量计的总热容，用相当于多少克水的热容来定义，设燃烧产生的热为Q ，则Q =M （w +w '）/mol ，M 为水的分子量，w +w '即水与热量计的质量(g)，水当量就是热量计每升高1摄氏度所需的热量。
水当量用基准物质(优质纯的苯甲酸)来标定，具有实验常用的测仪器常数的意义。
其单位是J ⋅K -1或k J ⋅K -1，是标准的二级状态函数单位。
这与水的质比热容C 水的意义和单位都是不同的。
(6) 试述作为性质函数的热容在状态函数定位阵中的定位和作用？解 定容或者定压热容作为热力学性质函数在状态函数阵中是唯一“无向定位”的二级函数。
即T ——C p ，T ——C V 。
它们与具有阴阳极性的-S ——T +分别构成正交矩阵，无向积为零 从而得到的公式即下面式中的中段等式 0()(22<-=-=T C T S T F V V V ∂∂∂∂， 0)()(22<-=-=T C T S TG p p p∂∂∂∂ 显示能量一级函数的二阶偏导均为小于零的值。
位能曲线呈现凸形。
而S 与T 间便形成“偶极自导”。
与另一对利用理想气体状态方程进行偶极自导得到的0)((222>=-=V nRT V p V F T T ∂∂∂∂，0()(222<-==pnRT p V p G T T ∂∂∂∂ 显示位能曲线呈现凹、凸，反观化学能(μd n )、表面能(σd A )图2.1.4 FGHU 四象区热力学曲面所以没有热容的无向定位，就不可能出现热力学位能曲面，也就没有G图。