南京大学物化实验系列燃烧热测定
物化实验四：燃烧热的测定
燃烧热的测定摘要本实验利用氧弹卡计测量萘的燃烧热。
先使标准物质苯甲酸在恒温氧弹量热计中完全燃烧，将测得的结果用雷诺图法校正温度后算出恒温氧弹量热计的热容，然后让萘在相同的恒温氧弹量热计中完全燃烧，测得萘完全燃烧时的恒容燃烧热，从而求出萘的恒压燃烧热。
关键词燃烧热萘苯甲酸氧弹卡计雷诺图1.前言燃烧热即一摩尔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。
燃烧热分为恒容燃烧热和恒压燃烧热，由于化学反应通常在恒压的条件下进行，故实际中恒压燃烧热比恒容燃烧热更具实用价值。
然而在实验中，恒压的条件却比恒容的条件难于控制，故通常采用先测定恒容燃烧热，再根据热力学第一定律 Qp=Qv+△n(RT) 换算为恒压燃烧热。
另外，直接测量热实际上是几乎不可能的，热量的传递往往表现为温度的改变，故实际中往往采用测量温差的办法来间接测量热。
本实验标准物质苯甲酸在298.15K时的燃烧反应为：C6H5COOH（固）+7.5O2（气）==7CO2（气）+3H2O（液）萘的燃烧反应为：C10H8（固）+12O2（气）==10CO2（气）+4H2O（液）2.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。
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。
由热力学第一定律，恒容过程的热效应Q v，即ΔU。
恒压过程的热效应Q p，即ΔH的相互关系为：（4-1）或（4-2）其中Δn为反应前后气态物质的量之差；R为气体常数；T为反应的绝对温度。
本实验通过测定萘完全燃烧时的恒容燃烧热，然后再计算出萘的恒压燃烧ΔH。
在计算萘的恒压燃烧热时，应注意其数值的大小与实验的温度有关，其关系式为（4-3）式中的Δr C p是反应前后的恒压热容之差，它是温度的函数。
一般说来，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，我们可以认为它是一常数。
燃烧热的测定实验报告
燃烧热实验报告一、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。
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,m ），恒容燃烧热这个过程的内能变化（ΔrUm）。
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（Δr Hm）。
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 Hm= Qp,m＝Qv,m＋ΔnRT （1）本实验采用氧弹式量热计测量萘的燃烧热。
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。
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，而必须经过雷诺矫正作图法进行校正。
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T1、T2，则此样品的恒容摩尔燃烧热为:式中，Q v,m 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 /℃)。
燃烧热的测定
燃烧热的测定【摘要】本实验先用标准物质苯甲酸在氧弹式热量计中完全燃烧，将测得的结果用雷诺图法校正温度后算出氧弹式热量计的热容，然后让萘在相同的氧弹式热量计中完全燃烧，测得萘完全燃烧时引起的温差从而求得其恒容燃烧热，最后求出萘的恒压燃烧热。
【关键词】燃烧热量热法氧弹式热量计雷诺图Determination of the heat of combustion 【Abstract】In this experiment, the benzoic acid as the standard material burned completely in the oxygen bomb calorimeter, the result will be measured by Renault Graph temperature after calibration constant calculated oxygen bomb calorimeter heat capacity, and then let the naphthalene combusted in the same oxygen Bomb calorimeter completely, measure the range of temperature so as to get the constant-volume combustion heat and the constant-pressure one.Keyword:heat of combustion, calorimetry, oxygen bomb calorimeter, Renault Graph【前言】燃烧热是一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量。
所谓完全燃烧，即组成的反应物的各元素，在经过燃烧反应后，必须呈现本元素的最高化合价。
同时还必须指出，反应物与生成物在制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）+O2（气）=7CO2（气）+3H2O（液）由热力学第一定律，恒容过程的热效应Q V,即ΔU。
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。
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
大学物理化学实验报告-燃烧热的测定
g si nt he i rb ei n g氧弹是一个特制的不锈钢容器为了保证待测样品能够完全燃烧，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，系统与环境之间的能量交换仍然无法完全避免，这可以是同于环境向量热计辐射进热量或做功（比如电功）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。
试验装置剖面图：1-氧弹；2-温度传感器；3-内筒； 4-空气隔层；5-外筒；6-搅拌三、仪器、试剂氧弹卡计 1台分析天平 1台压片机 1台数字型贝克曼温度计 1支精密数字温度温差仪SWC-ⅡD 1台点火丝 3根直尺 1把容量瓶（1000ml） 1个氧气钢瓶及减压阀 1套蔗糖（A.R.）苯甲酸（A.R.）萘（A.R.）四、实验步骤1.量热计水当量Cm的测定（1）称取0.8～1g左右的苯甲酸（不得超过1.1g）；（2）量取引火丝的长度，中间用细铁丝绕几圈做成弹簧形状；（3）对称好的苯甲酸样品进行压片；（4）再次称量压好片的苯甲酸样品；（5）将样品上的引火丝两端固定在氧弹的两个电极上，引火丝不能与坩埚相碰；（6）将氧弹盖盖好。
2.氧弹充氧气氧弹与氧气瓶连接：①旋紧氧弹上出气孔的螺丝；②将氧气表出气孔与氧弹进气孔用进气导管连通，此时氧气表减压阀处关闭状态（逆时针旋松）；③打开氧气瓶总阀（钢瓶内压不小于3MPa），沿顺时针旋紧减压阀至减压表压为2MPa，充气1min，然后逆时针旋松螺杆停止充气；④旋开氧弹上进气导管，关掉氧气瓶总阀，旋紧减压阀放气，再旋松减压阀复原。
3.装置热量计（1）看指示灯是否亮，确定仪器是否接通；（2）用容量瓶准确量取已被调好的低于外桶水温0.5-1.0 ℃的蒸馏水3000ml，装入量热计内桶；（3）装好搅拌器，将点火装置的电极与氧弹的电极相连；（4）盖好盖子，将数字型贝克曼温度计探头插入桶内，总电源开关打开，开始搅拌；（5）电脑软件开始记录。
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。
物理化学 物理化学 实验一燃烧热的测定
实验一燃烧热的测定一、实验目的及要求1．用氧弹量热计测定萘的燃烧热，明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别与相互关系。
2. 了解氧弹量热计的原理、构造及其使用方法，掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。
掌握用雷诺图解法校正温度的改变值3.二、实验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”，是指有机物质中的碳：燃烧生成气态二氧化碳、氢燃烧生成液态水等。
例如：萘的完全燃烧方程式为CH(s)+12O(g)=10CO(g)+4HO(1)282210燃烧热测定可在恒容或恒压条件下进行。
由热力学第一定律可知：在不做非膨胀功情况下，恒容燃烧热Q = ΔU, 恒压燃烧热Q = ΔH。
在氧弹式量热计中测得燃烧热为Q, 而vvp一般热化学计算用的值为Q，这两者可通过下式进行换算：p1)( ΔnRT + Q = Q vp式中Δn为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量的差值；R 为摩尔气体常数；T 为反应温度（K）。
在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量的样品和氧气的密闭氧弹，然后是样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器，引起温度上升。
若已知水量为W克，水的比热为C, 仪o C 所需的热量)。
而燃烧前、后的温度为t和t。
则m克物器的水当量W'(量热计每升高1n0质的燃烧热为：2) ( t') ( ? t) + Q ' = (CWW n0若水的比热为1 (C = 1), 摩尔质量为M的物质，其摩尔燃烧热为：m3)(t ') (t? ) WW =Q ( + n0M水当量W'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W3）)WW。
一般因每次的水量相同，W其始、末温度，按式（) 求'( + '可作为一个定值（ 1m W4)(=来处理。
故Q(t) ( ? t) n0M在精确的实验中，辐射热及铁丝燃烧所放出的热量及温度计本身的校正都应该考虑。
物化燃烧热的测定实验报告
物化燃烧热的测定实验报告一、实验目的1、掌握氧弹量热计的原理和使用方法。
2、学会用氧弹量热计测定固体有机物质的燃烧热。
3、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 1mol 物质在等温、等压条件下完全燃烧时所放出的热量。
在氧弹量热计中，样品在氧气中完全燃烧，释放的热量使量热计及周围介质温度升高。
根据能量守恒定律，样品燃烧放出的热量等于量热计及介质吸收的热量。
恒容燃烧热＄Q_v$ 可通过测量燃烧前后系统温度的变化＄＼Delta T$ ，以及量热计的热容＄C_v$ 计算得出：＄Q_v ＝ C_v ＼cdot ＼Delta T$而恒压燃烧热＄Q_p$ 与恒容燃烧热＄Q_v$ 的关系为：＄Q_p ＝ Q_v ＋＼Delta n ＼cdot R ＼cdot T$其中，＄＼Delta n$ 为燃烧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（通常为量热计的初始温度）。
三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹量热计、压片机、贝克曼温度计、数字式精密温差测量仪、氧气钢瓶及减压阀、电子天平。
2、试剂苯甲酸（分析纯）、萘（分析纯）、引燃丝（铁丝）。
四、实验步骤1、量热计的水当量（热容）测定（1）准确称取约 10g 左右的苯甲酸，在压片机上压成片状。
（2）将引燃丝绕在苯甲酸片上，确保接触良好。
（3）将氧弹内壁擦干，放入已称重的引燃丝和苯甲酸片，拧紧氧弹盖。
（4）向氧弹中充入约 2MPa 的氧气，放置 15 分钟，检查是否漏气。
（5）将氧弹放入量热计内筒中，加入适量的去离子水，使氧弹浸没。
插入贝克曼温度计，接好数字式精密温差测量仪。
（6）开动搅拌器，待温度稳定后，每隔 1 分钟记录一次温度，共记录 10 次。
（7）点火，当温度迅速上升后，继续每隔 1 分钟记录一次温度，直至温度上升缓慢，再记录 10 次。
（8）取出氧弹，放出余气，打开氧弹检查样品是否完全燃烧。
若有黑色残渣，实验失败，需重新测量。
燃烧热的测定
5、停止实验后,从热量计中取出氧弹,取下氧弹盖,氧弹中如有烟黑或未燃尽的试样残余,试验失败,应重做.如果残留了不易观测到的试样残留物、而又把它当作没有残留完全充分燃烧处理数据，势必造成较大误差；
6、 数据处理中，用雷诺法校正温差，观测燃烧前后的一系列水温和时间的观测值误差,造成校正曲线的不准确；从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。由室温升到最高点这一段时间△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。扣除不合适会造成误差；
（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。
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。
物理化学实验报告-燃烧热的测定
实验四燃烧热的测定摘要：本实验采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。
在测量过程中先用标准物质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关键词：氧弹量热计燃烧热雷诺校正图The Determination of The Combustion Heat of AlbocarbonAbstract：In this experiment, we determined the combustion heat of Albocarbon at a constant volume by using Oxygen-bomb calorimeter and then calculated thecombustion heat at a constant pressure. Benzoic acid, as standard substance,is used at the process of the experience first, and then we calculated the heatcapacity of the whole instrument. Through the method of Renault correctfigure we can measure the temperature variance to simulate a perfectinsulator-system in the actual system. After that, we got the albocarbon’scombustion heat at a constant volume.Key words：Oxygen-bomb calorimeter Combustion heat Renault correct figure1.序言摩尔燃烧热是指一摩尔纯净物完全燃烧时所放出的热量。
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。
燃烧热测定实验报告
燃烧热测定实验报告防止电极短路，保证电流通过点火线。
氧弹充气不离人，一只手始终抓住充气阀，以免意外情况下弹盖或阀门向外冲出。
热量计的绝热性能应该良好，但如果存在有热漏，漏入的热量造成误差；搅拌器功率较大，搅拌器不断引进的能量形成误差。
（2）实验心得充分体会到计算机程序的强大，数据的原始记录和进一步的处理，若有人工完成，一方面计算繁琐，另一方面误差较大。
而计算机程序则迅速精确的实现数据的处理，无论对于实验者还是实验质量的提高都相当有益。
八、结论cHm （萘，）= KJ/mo|Qp 二-52H-3Q6 i 2.5 _ 6.3M _ 却3一 1$ 二- 520t.iTlKJ/nol九、思考题1、实验测量得到的温度差值为何要经过雷诺作图校正，还有那些误差来会影响测量结果。
答：内水桶不是完全绝热，体系和环境之间的热交换途径有：传导、对流、辐射、蒸发和机械搅拌。
为了校正这部分损失，用雷诺图解法进行校正。
其他误差来在结果讨论中已讨论。
2、什么是卡计和水的热当量如何测得答：卡计和水的比热容C就是热当量。
本实验通过样品苯甲酸可以测得。
3、测量燃烧热两个关键要求是什么如何达到答：1、实验系统绝热2、样品完全燃烧以及放出的热完全被吸收。
保证系统绝热良好效果采用本实验外槽恒温式氧弹卡计，而样品完全燃烧需要保证样品的压片质量要高，以及充氧要充分。
十、【参考文献】：^p.南京大学物理化学教研室傅献彩，沈文霞，姚天扬?物理化学，第四版（上，下册）.高等教育出版社,1990..崔献英,柯燕雄,单绍纯.物理化学实验,中国科学技术大学出版社,20_..《燃烧热测定实验研究》李森兰，杜巧云，王保玉大学化学，20__1.。
大学物理化学实验燃烧热的测定实验报告
大学物理化学实验燃烧热的测定实验报告一、实验目的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。
3、掌握温差测量和雷诺温度校正图的使用。
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）。
Qp ＝ Qv ＋ΔnRT，其中Δn 为反应前后气体物质的量之差，R 为摩尔气体常数，T 为反应温度。
本实验采用氧弹量热计测量物质的燃烧热。
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得量热计本身及周围介质（包括内筒水、氧弹、搅拌器等）温度升高。
通过测量燃烧前后介质温度的变化，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。
因此，需要进行雷诺温度校正，以消除热交换的影响。
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）引燃用铁丝四、实验步骤1、样品准备用电子天平称取约 10g 左右的萘，精确至 00001g，将其在压片机上压成片状。
2、装样拧开氧弹盖，将样品片放在坩埚中，将点火丝的两端分别紧绕在坩埚上方和下方。
用移液管准确量取 1000mL 去离子水注入内筒。
3、充氧将氧弹放在充氧架上，接上氧气钢瓶，缓慢充入氧气至压力约为20MPa。
4、测量初始温度安装好氧弹，将贝克曼温度计插入内筒，搅拌均匀，每分钟记录一次温度，连续记录 5 分钟，得到初始温度 T1。
5、点火燃烧按下点火按钮，点火丝通电引燃样品，继续搅拌并记录温度，直至温度不再上升，每隔半分钟记录一次温度，记录 10 分钟左右。
6、测量终了温度实验结束后，取出贝克曼温度计，继续搅拌内筒水，每隔半分钟记录一次温度，记录 5 分钟，得到终了温度 T2。
7、整理仪器放掉氧气，取出氧弹，打开氧弹，检查燃烧是否完全，倒掉剩余的水，清洗仪器。
物理化学实验报告-燃烧热的测定（2）
2）参与反应的气体均视为理想气体，则Q p =Q V +ΔnRT 。
Q V 为恒容燃烧热，Q p 为恒压燃烧热，Δn 为反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差，R 为摩尔气体常量，T 为反应的热力学温度。
3）化学反应的热效应（包括燃烧热）通常用恒压热效应ΔH 来表示。
2.氧弹热量计和装置原理1）本实验采用恒温式氧弹热量计。
在下面的氧弹热量计装置图中，贝克曼温度计和外筒温度计在本实验中采用精密温差测定仪来代替。
2）测燃烧热原理：样品在纯氧气氛中完全燃烧放出的热量使氧弹周围介质温度升高，若已知仪器常数，测量其温差即可求算样品的恒容燃烧热。
燃烧热计算式：Q V W + q 1x + q 2 ≈ Q V W + q 1x = KΔh式中Q V （J/g ）为萘（被测物质）的恒容燃烧热；W （g ）为萘的质量；x （g ）为烧掉点火丝（铜丝）的质量；已知铜丝的燃烧热q 1=-2510J/g ，此实验中由于q 2（即氧弹内的N 2生成硝酸时放出的热量）太小则可以忽略。
一般用已知燃烧热的标准物质苯甲酸来标定氧弹热量计的仪器常数K （J/mm ），已知苯甲酸的恒容燃烧热Q V =-3231.3KJ/mol 。
Δh （mm ）为记录纸上曲线的峰高。
设苯甲酸和萘的恒容燃烧热分别为Q V1和Q V2，烧掉铜丝的质量分别为x 1和x 2，消耗样品质量分别为W 1和W 2，曲线记录的峰值分别为Δh 1和Δh 2，则萘的恒容燃烧热可由下式计算得：Q V2= Q V1W 1+q 1x 1 ∆h 2−q 1x 2∆h 1∆h 1W 2 此处燃烧热的单位为KJ/g ，注意单位的换算。
3）为了保证样品完全燃烧，氧弹中必须充足高压氧气（本实验要求在1.2-1.4MPa 之间）。
因此要求氧弹必须耐高压、密封、耐腐蚀，同时粉末样品必须压成片状，以免充气时冲散样品，使样品燃烧不完全。
必须使燃烧后放出的热量尽可能传递给介质，使水温升高，因此应尽量避免和减小由于辐射、对流以及传导等引起的能量散失。
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南京大学物化实验系列燃烧热测定燃烧热的测定一．实验目的及要求1．明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
2．了解氧弹式量热计的原理，构造及使用方法,用氧弹式量热计测定萘、蔗糖的燃烧热，掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术。
3．明确所测温差值为什么要进行雷诺图解法校正并掌握该掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术，校正方法。
二．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→CO2(g)，H2→H2O(l)，S→SO2(g )，而N、Ag、卤素等元素变为游离状态。
如在25℃苯甲酸的燃烧热为－3226.8KJ/molC6H5COOH (固) ＋ 7O2(气) → 7CO2(气) ＋3H2O(液)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，恒容燃烧热Qv =∆U，恒压燃烧热Qp＝∆H。
在氧弹式量热计中测得燃烧热为Qv，而一般热化学计算用的值Qp，这两者可通过下式进行换算：Qp ＝Qv+∆nRT(1)式中∆n为反应前后生成物和反应物中气体的摩尔数之差；R为摩尔气体常数；T为反应温度(K)。
在盛有定量水的容器中，放入内装有一定量的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。
若已知水量为W克，仪器的水当量W’（量热计每升高1℃所需的热量）。
而燃烧前、后的温度为t0和tn。
则m克物质的燃烧热Q’＝(CW+W’)(tn —t)(2)若水的比热为1（C＝1），摩尔质量为M的物质，其摩尔燃烧热为：Q＝M/m(W+W’)(tn —t)(3)水当量W’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，测其始、末温度，按(3)式求W’。
一般因每次的水量相同，(W+W’)可作为一个定值(W)来处理。
故Q＝M/m(W)(tn —t)(4)在较精确的实验中，辐射热，铁丝的燃烧热，温度计的校正等都应予以考虑。
三．仪器与药品GR3500氧弹式量热计一套；氧气钢瓶，万用表，数字式精密温差测量仪一台。
苯甲酸（A.R.）;萘（A.R.）;蔗糖（A.R.）。
四．实验步骤1.将量热计及其全部附件加以整理并洗净擦干。
2.压片取燃烧丝放在干的燃烧杯中称量。
另用台天平称取约0.7g～0.8g 已经磨细的苯甲酸，把燃烧丝放在苯甲酸中，在压片机中压成片状，（不能压得太紧，太紧会压断燃烧丝或点火后不能燃烧），压好后样品形状如左图所示。
将此样品放在燃烧杯中称量，从而可得到样品的量m。
3.调节水温将温差测量仪探头放入外筒水中（环境），调节数字显示在“2”左右，取3000ml 以上自来水，将温差测量仪探头放入水中，调节水温，使其低于外筒水温1K左右，用容量瓶取3000ml已调温的水注入内筒，水面盖过氧弹（两电极应保持干燥），如有气泡逸出，说明氧弹漏气，寻找原因，排除。
装好搅拌头（搅拌时不可有金属摩擦声），把电极插头插紧在两电极上，盖上盖子，将温差测量仪探头插入内筒水中（拔出探头之前，记下外筒水温读数；探头不可碰到氧弹）。
4. 充氧气把氧弹的弹头放在弹头架上，将装有样品的燃烧杯放入燃烧杯架上，把燃烧丝的两端分别紧绕在氧弹头中的两根电极上，用万用表测量两电极间的电阻值。
（两电极与燃烧杯不能相碰或短路）。
把弹头放入弹杯中，用手将其拧紧。
再用万用表检查两电极之间的电阻，若变化不大，则充氧。
使用高压钢瓶时必须严格遵守操作规则。
先充入约0.5MPa氧气，然后放气，以排出单弹内空气。
再充入约1.5MPa氧气，再用万用表检查两电极间电阻，变化不大时，将氧弹放入内筒。
氧弹结构如左图。
5. 点火检查控制箱的开关，注意“振动、点火”开关应拨在振动档，旋转“点火电源”旋纽到最小。
打开总电源开关，打开搅拌开关，待马达运转2min～3min后，每隔0.5min读取水温一次（精确至 0.002℃）直至连续五次水温有规律微小变化，把“振动、点火”开关由振动档拨至点火档，旋转“点火电源”旋纽，逐步加大电流，当数字显示开始明显升温时，表示样品已燃烧。
把“振动、点火”开关拨氧弹的构造至“振动”；把“点火”电源旋纽转至最小。
杯内样品一经燃烧，水温很快上升，每0.5min1.厚壁圆筒2.弹盖3.螺帽4.进气孔记录温度一次，当温度升至最高点后，再记录5.排气孔6.电极7.燃烧皿 10次，停止实验。
8.电极（也是进气孔）9.火焰遮板实验停止后，取出温差测量仪探头放入外筒水中，取出氧弹，打开氧弹出气口放出余气，最后旋下氧弹盖，检查样品燃烧结果。
若有许多黑色残渣表示燃烧不完全，实验失败。
弹中没有什么燃烧残渣，表示燃烧完全，若留用水冲洗氧弹及燃烧杯，倒去内筒中的水，把物件用纱布一一擦干，待用。
6.测量萘的燃烧热称取0.4g～0.5g萘，代替苯甲酸，重复上述实验。
7.测量蔗糖的燃烧热称取1.2g～1.3g蔗糖代替苯甲酸，重复上述实验。
五．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。
燃烧丝需压在片内，如浮在片子面上会引起样品熔化而脱落，不发生燃烧。
3.在燃烧第二个样品时，内筒水须再次调节水温。
六．数据处理数据记录: 实验室温度：10.2 o C1.用雷诺图求解苯甲酸、萘和蔗糖燃烧前后的△T⑴.苯甲酸的雷诺图苯甲酸的雷诺图024********2.22.42.62.83.03.23.43.6T (o C )t(min)⑵.萘的雷诺图萘的雷诺图⑶.蔗糖的雷诺图0246810121416181.52.02.53.03.5T (oC )t(min)蔗糖的雷诺图由经雷诺图校正可得：2. 计算量热计的水当量(W )由公式： Q p ＝Q v +∆nRT-3226.8= Q v －0.5⨯8.314 ⨯283.4/1000Q v =－3226.8+0.5⨯8.314 ⨯283.4/1000 ＝－3225.6KJ/mol 02468101214161.82.02.22.42.62.83.03.23.4T (o C )t(min)T 1M m Q W v ∆⨯∆⨯＝=－3225.6188.11122.120.6546⨯⨯＝－14.55(KJ/K)3. 求萘和蔗糖的燃烧热⑴.萘的燃烧热 T W m M Q v∆⨯⨯∆＝＝ 1.764(-14.55)0.6212128.18⨯⨯＝－5296.0 KJ/molQ p ＝Q v +∆nRT ＝－5296.0－1000/4.283314.82⨯⨯＝－5300.7 KJ/molQ p 标准＝-5157 KJ/mol相对误差＝5157-5300.75157-+ ⨯100％＝－2.79％⑵.蔗糖的燃烧热 T W m M Q v ∆⨯⨯∆＝＝330.1)55.14(1.1473342.30⨯-⨯＝－5773.6 KJ/molQ p ＝Q v +∆nRT ＝-5773.6 KJ/molQ p 标准＝-5645 KJ/mol相对误差＝5645-5773.65645-+⨯100％＝－2.28％七．思考题1. 在这实验中，哪些是体系，哪些是环境？实验过程中有无热热交换？热交换对实验结果有何影响？解答：体系：内筒以及其中的水、氧弹。
环境：内筒以外的一切。
由于环境与体系没有绝热，两者只要存在温差就可能存在热交换。
视体系温度相对于环境温度得高低，会使所测的燃烧热偏小或偏大。
实验中采用雷诺图解法进行校正。
2. 加入内筒中水的水温为什么要选择比外筒水温低？低多少合适？为什么？解答：因为体系与环境之间的热交换是不可能避免的，所以开始加入内筒水的水温应比环境低，即比外筒水温低，这样热就从环境传递到体系；当样品燃烧以后，体系温度比环境高，热就从体系传递到环境。
这样就可以使得由于体系与环境之间的热交换引起的误差减小到最少。
为了尽量让两个过程中传递的热量相等而抵消，内筒水被调低的温度应是样品燃烧前后温差的一半。
本实验中△T在1.5K左右，所以温度选择低0.9~1K。
3. 实验中，哪些因素容易造成误差？如果要提高实验的准确度应从哪几方面考虑？解答：造成误差因素：⑴.样品的预处理条件。
⑵.燃烧是否充分，由于压片不好或充氧不足造成样品没有完全燃烧，将会带来极大的误差。
⑶.水温的选择影响内外筒之间的热量传递。
⑷.内筒中水量是否准确。
⑸.燃烧丝的燃烧热。
⑹.工业氧气中含氮杂质的氧化带来的热效应。
为了提高实验的准确度，可以：⑴.待测样品需干燥，受潮样品不易燃烧且称量有误。
称量要尽量准确。
⑵.适当多充一些氧气，使样品充分燃烧。
且实验后应检查是否燃烧充分，并决定是否需要重做。
1，使⑶.水温应尽量选择比环境温度低T2热传递抵消。
⑷.每次做完实验后内筒中的水要倒尽，且加水时要严格定容。
⑸.可以测定燃烧丝燃烧前后失重的量，用以校正它带来的误差。
⑹.用蒸馏水洗涤氧弹内壁，并用NaOH滴定，通过计算可校正氧气中杂质带来的误差。
八．讨论1．燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应，是热化学中重要的基本数据。
燃烧热广泛地应用在各种热化学计算中，许多物质的燃烧热和反应热已经测定。
测定燃烧热的氧弹式量热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用得很多。
目前国产氧弹式量热计有环境恒温型和绝热型两类。
前者设备简单，但需进行温差校正，后者不需校正，较精确，但价格昂贵。
2.对其他热效应的测量（如溶解热，中和热，化学反应热等）可用普通杜瓦瓶作为量热计。
对于放热过程也是用已知热效应的反应物先求出量热计的水当量，然后对未知热效应的反应进行测定。
对于吸热反应可用电热补偿法直接求出反应热效应。
3.本实验是将可燃性物质，在与外界隔离的体系中燃烧，从体系温度的升高值及体系的热容计算燃烧热。
这就要求体系和外界热量的交换很小，并能够进行校正。
为此，仪器要有较好的绝热性能。
体系与环境间交换能量的途径有热传导、辐射对流、蒸发和机械搅拌等。
体系与外界隔以空气层防止热传导；量热计的外套内通水，并与体系温度接近，以控制环境温度恒定；内筒下方用塑料垫脚架起，上方有胶木板盖，以减少对流和蒸发；搅拌棒使热量分布均匀；搅拌棒上端以绝热棒与马达相连，不会传导热；体系内部各元件抛光或镀银，以减少热辐射。
在点火前和实验末期，体系与环境间温度差变化不大，交换能量较稳定。
反应期温度变化大，体系与环境温度随时改变，并且交换着一定的热量，常用雷诺作图法，校正温度改变值。
本实验所做的雷诺校正图中都没有出现最高点，说明量热计绝热情况良好，热漏小，但由于搅拌不断引进少量能量，使燃烧后最高点不出现。
4.实验中需要注意的事项：1)待测样品需干燥，受潮的样品不易燃烧而且称量时会带来误差。
2)压片时，燃烧丝不要缠绕在一起，否则会短路、烧断；压片不能压得太紧，太紧会压断燃烧丝或点火后不能燃烧。