物化实验-燃烧热的测定-数据的处理以及雷诺曲线

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清华物化实验燃烧热实验报告

清华物化实验燃烧热实验报告

燃烧热的测定(班级、姓名、学号)同组实验者:实验日期:交报告日期:助教姓名:1 引言1.1 实验目的1.熟悉氧弹式量热器的原理、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∆c H m。

由于上述条件下∆H=Q p,因此∆c H m也就是该物质燃烧的等压热效应Q p。

实际测量常在恒容条件下进行,测得恒容热效应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=Q V+∆nRT通过实验测得Q V,就可以计算出Q p,即燃烧热的值。

测量Q V的基本原理是能量守恒定律。

样品完全燃烧释放的能量使氧弹及周围介质温度升高。

测量温度变化就可以求出恒容燃烧热。

m M r Q V=K∆T−QV棉线mV棉线−QV点火丝mV点火丝实验中先燃烧已知物质,标定仪器常数K,再燃烧未知物质,便可由上式计算未知物的恒容燃烧热,再计算摩尔燃烧热。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图1.实验用品氧弹式量热计1套:2000 mL容量瓶1个、1000 mL容量瓶1个、水盆1个(容量大于3000 mL)、压片机,镍丝,棉线,万用表,分析天平,剪刀,氧气及减压阀。

萘(AR),苯甲酸(AR)。

2.实验仪器实验采用氧弹式量热计,其装置图如下。

右为氧弹。

实验过程中外水套保持恒温,内水套与外水套之间以空气隔热。

同时内水桶的外表面进行了电抛光。

这样内水桶连同其内部的氧弹、测温器件、搅拌器和水就构成了一个近似的绝热系统。

图1 氧弹式量热计2.2 实验操作步骤及方法要点1.仪器常数的测定(1)样品准备取8 cm镍丝和10 cm棉线各一段,分别在分析天平上准确称量。

在台秤上称取0.8 g左右的苯甲酸,在压片机上压成片状,轻轻去掉黏附在上面的粉末,将棉线捆绑在药片上,固定好。

物化实验-燃烧热的测定

物化实验-燃烧热的测定

物化实验-燃烧热的测定(总6页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除实验2 燃烧热的测定实验日期:2012-4-14;提交报告日期:2012-4-27; 带实验的助教姓名:陈双龙 1 引言(简明的实验目的/原理) 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。

物化实验 燃烧热的测定

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_物化

燃烧热的测定_物化

燃烧热的测定2013012030 材33 张鹏翔实验日期:2015-05-28 同组实验者:汪伟男1 引言 1.1 实验目的1、熟悉弹式量热器的原理、构造及使用方法。

2、明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别及相互关系。

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,记做m c H Δ。

恰好等于燃烧反应的等压热效应P Q 。

实际测量中,在恒容条件下进行。

若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,P Q 和V Q 的关系为nRT ΔQ Q V P +=。

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。

实验过程中外水套保持恒温,内水桶和外水套之间有空气隔热。

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。

用量热计测量热量时,不可避免,需要用其它引火物将样品引燃,因此在反应热的计算中,应该把引火物的影响排除出去。

点火线点火线棉线棉线V V V V Vr m m Q T K Q M mQ --Δ= 其中K 为仪器常数。

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、仪器型号弹式量热计1套;2000mL 容量瓶1个;1000mL 容量瓶1个;水盆1个(容量大于3000mL );秒表;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(实验温度、湿度、压力)实验开始时室温:28℃ 实验结束时室温:25℃ 大气压:98.81KPa湿度:67%2.3 实验操作步骤及方法要点2.3.1 仪器常数的测定取12 cm镍丝和15 cm棉线各一根(否则不好固定),分别放在分析天平上准确称量。

物化实验报告 燃烧热的测定

物化实验报告 燃烧热的测定

一、实验原理
1.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。由热力学第一定律,恒容过程的热效应 QV,即 U。恒压过程的热效应 QP,即H。它们之间的相互关系如下: QP=QV+n(RT) (1) 或 H=U+n(RT) (2) 其中n 为反前后气态物质的物质的量之差。R 为气体常数。T 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H
Q 2 . 9 l 5 . 9 8 V Q m V T T
(4)
式中:m 为苯甲酸的质量(准确到 110-5 克)
l 为燃烧掉的 Cu-Ni 合金丝的长度(cm) 2.9 为每厘米 Cu-Ni 合金丝燃烧放出的热量单位(J·cm-1) V 为滴定燃烧后氧弹内的洗涤液所用的 0.1mol·dm-3 的 NaOH 5.98 为消耗 1mL0.1 mol·dm-3 的 NaOH 所相当的热量(单位为 J)。由于此项结果对 QV 的影响甚微,所以常省去不做。确定了仪器(含 3000mL 水)热容,我们便可根据公式(4) 求出欲测物质的恒容燃烧热 QV,即: QV(待测)=(C 卡T-2.9l)/m(待测物质的质量)×M (5) 然后根据公式(1)求得该物质的恒压燃烧热 QP,即H。 2.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 4-1 和图 4-2 所示。 图 4-1 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T。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。它应予以补偿之。因此 AC 可较客观的反应出由 于燃烧反应所引起量热计的温升。在某些情况下,量热计的绝热性能良好,热漏很小,而搅 拌器的功率较大,不断引进能量使得曲线不出现极高温度点,如图 4-2,校正方法相似。

实验一 燃烧热的测定

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P 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。

物化实验 燃烧热的测定

物化实验 燃烧热的测定

物理化学实验 燃烧热的测定 2014年09月23日燃烧热的测定摘要:本实验先测量苯甲酸标准物质在氧弹中完全燃烧导致的热量差,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。

然后让待测物萘在相同的环境完全燃烧,测得萘完全燃烧时的恒容燃烧热,进⽽而求出萘的恒压燃烧热。

关键词:苯甲酸萘等容燃烧热等压燃烧热量热计雷诺作图法Combustion Enthalpy Measured by Oxygen BombDepartment of Chemistry,Schools of chemistry and Materials Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, ChinaAbstract: In experiment, We utilized benzoic acid as a standard material to burn fully in oxygen bomb calorimeter. The resulting data was rectified by Reynolds’ methodology and further we could easily calculate the thermal capacity of the oxygen bomb. Then, we combusted our target substance, naphthalene, in the oxygen bomb again. Finally the constant-pressure combustion enthalpy could be calculated according to the results together with standard data of benzoic acid.Keyword: benzoic acid; naphthalene; isochoric combustion enthalpy; isotonic combustion enthalpy; calorimeter;Renault correction一、前言 根据热化学的定义,一摩尔物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。

南京大学物化实验系列燃烧热测定

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/mol C6H5COOH (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Q v=∆U,恒压燃烧热Q p=∆H。

在氧弹式量热计中测得燃烧热为Q v,而一般热化学计算用的值Q p,这两者可通过下式进行换算:Q p=Q v+∆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t n。

则m克物质的燃烧热Q’=(CW+W’)(t n—t0) (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’)(t n—t0) (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)(t n—t0) (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。

物化实验报告:燃烧热的测定_苯甲酸_萘(优选.)

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)。

燃烧热的测定(华南师范大学物化实验)

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。

物理化学实验报告-燃烧热的测定

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。

深圳大学物理化学实验报告--燃烧热的测定--朱锡衡、张峰、何光涛_实验报告_

深圳大学物理化学实验报告--燃烧热的测定--朱锡衡、张峰、何光涛_实验报告_

深圳大学物理化学实验报告--燃烧热的测定--朱锡衡、张峰、何光涛深圳大学物理化学实验报告实验五燃烧热的测定实验者:朱锡衡、张峰、何光涛实验时间: 2000/4/7气温:22.2 ℃ 大气压: 101.6 kpa一、实验目的及要求:1、用氧弹热量计测量苯甲酸的燃烧热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,掌握氧弹热量计的实验技术。

4、学会雷诺图解法校正温度改变值。

二、仪器与试剂氧弹卡计贝克曼温度计普通温度计压片器分析天平、台秤万用电表点火丝、剪刀、直尺镊子、扳手苯甲酸柴油氧气钢瓶及氧气减压阀三、数据记录表格贝克曼温度计读数(每半分钟一次)贝克曼温度计读数苯甲酸柴油苯甲酸柴油样品质量 g 序号初段末段初段末段w2w211.8253.6401.2192.5422.5504 38.13721.8263.6411.2182.550w1w131.8273.6481.2152.5581.5707 37.606841.827 3.6501.2122.560 样重样重51.827 3.6561.2122.560 0.9797 0.5302 61.827 3.6571.2102.560 点火丝71.828 3.6571.2102.560 l2l281.829 3.6571.2092.559 21.5 2091.829 3.6571.2092.559 l1l1101.829 3.6571.2082.557 14.9 13.7消耗6.66.3初段斜率初段截距初段斜率初段截距0.00041.825 -0.0012 1.219 末段斜率末段截距末段斜率末段截距0.0023.6410.00122.550升温中点12升温中点12.5中点低温中点高温中点低温中点高温1.8303.6651.2042.564温升1.835温升1.360水值j/℃14137热值 j/g36229四、思考题:1、固体样品为什么要压成片状?答:因为粉末状的样品在充氧时会到处飞扬,这样会使实验失败。

实验二 燃烧热的测定1

实验二 燃烧热的测定1

实验二燃烧热的测定一、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。

关于真实温差的求算:氧弹量热计不可能是严格绝热的。

在燃烧后升温阶段,系统和环境间难免要发生热交换,因而温度计读得的温差并非真实温差。

应作如下校正:通常样品燃烧后温上升为1.5~2.0℃,在燃烧前后观测水温变化,将水温对时间作图,联成折线FHED,如图2所示。

图中C点相当于开始之点,D点为观测到的最高温度。

对H点对应的温度T1和G点对应的温度T2的平均为T,经T点作横坐标的并行线TO与折线交于O,然后过O点作垂直线ab分别与FH和GE交F、E两点,这两个交点所示间隔温度即所求真实温差ΔT。

三、仪器和试剂氧弹量热计(附压片机一台);分析天平1台;2000mL、1000mL容量瓶各1个;氧气瓶氧气表各一个;分析纯苯甲酸;分析纯萘;引火丝10cm,棉线。

四、实验步骤1压片:首先截取镍丝15cm,截取棉线10 cm,然后压片。

从压片机中抽出上模和中模,将中模(平面)一面朝上,将上模放在中模上,用药勺取约0.6 g药品(苯甲酸或萘),加入上模中。

物化实验报告燃烧热的测定

物化实验报告燃烧热的测定

物化实验报告燃烧热的测定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。

燃烧热的测定实验数据处理

燃烧热的测定实验数据处理

苯甲酸:m苯甲酸=1.0372g;T=273.15+20=293.15K;Δn=0.5F(0.5,0.11);H(5,0.179) 故有FH=0.0153x+0.1023当x=6.5时;A(6.5,0.202)G(18.5,2.504);D(13,2.457) 故有GD=0.0085x+2.3459当x=6.5时,C(6.5,2.401)ΔT1=AC=2.401-0.202=2.199Q v=Q p-ΔnRt=-3226.7×103+0.5×8.314×293.15=-3226581.375由公式-m样·Q v /M -l·Q c=(m水C水+C计)ΔT1得:-1.0372×(-3225681.375)/122-15×(-2.9)=(3×4200+ C计)×2.199 => C计=-109.286J/T·℃萘:m萘=0.6047g;T=273.15+20=293.15K;Δn=2F(0.5,0.063);H(4,0.109) 故有FH=0.0131x+0.0564当x=5.5时;A(5.5,0.12845)G(15,2.357);D(11,2.343) 故有GD=0.0035x+2.3045当x=5.5时;C(5.5,2.32375)ΔT2=AC=2.32375-0.12845=2.1953由公式-m样·Q v /M -l·Q c=(m水C水+C计)ΔT2得:-0.6047×Q v /128-15×(-2.9)=(3×4200+(-109.286))×2.1953 => Q v=-5795109J/mol文献值:Q P文=-5153800J/mol;相对偏差= (Q P文- Q v)/ Q P文×100%=12.4%思考题:1.固体样品为什么要压成片状?答:排除空气杂质的同时,节省样品在氧弹中所占的体积,减小误差,燃烧更充分。

物理化学-物理化学-试验一:燃烧热的测定

物理化学-物理化学-试验一: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。

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

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。

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物质燃烧热的操作技术。

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)。

对于理想气体,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。

本实验中,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(通常是水)的温度升高。

通过测量燃烧前后量热计及介质的温度变化,以及已知量热计的水当量(即量热计每升高 1℃所需要吸收的热量),就可以计算出样品的燃烧热。

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引燃丝氧气钢瓶及减压阀2、试剂苯甲酸(基准物质)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 06g 萘,同样压片处理。

2、装样将引燃丝两端分别绕在氧弹的两个电极柱上,中间部分与样品片接触。

小心将样品片放入氧弹的坩埚中,拧紧氧弹盖。

3、充氧将氧弹连接到氧气钢瓶上,缓慢充入氧气至压力约为 20MPa。

4、量热计准备向量热计内筒中加入适量去离子水,水量应能浸没氧弹。

插入贝克曼温度计,调节搅拌器使水温均匀。

5、测量初始温度开动搅拌器,待温度稳定后,每隔 1 分钟读取一次温度,连续读取5 次,取平均值作为初始温度 T1。

6、点火燃烧将氧弹放入量热计内筒,连接好电极,按下点火按钮点火。

7、测量终态温度点火后继续搅拌,每隔 1 分钟读取一次温度,直至温度不再升高,再继续读取 5 次,取温度最高的一次作为终态温度 T2。

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t/min 495 510 525 540 555 570 585 600 615 630 645 660 675 690 705 720
∆T/K -0.401 -0.329 -0.269 -0.228 -0.191 -0.161 -0.136 -0.114 -0.096 -0.079 -0.067 -0.055 -0.043 -0.033 -0.025 -0.017
90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240
-1.078 -1.072 -1.066 -1.061 -1.059 -1.054 -1.051 -1.047 -1.042 -1.041 -1.039
Fig 2. 萘的雷诺曲线及真实温差
1.5 1 相对温度∆T/K 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 200 400 600 800 1000 时间t/min F (404, -1.0105) O (404, -0.048) E (404, 0.865)
t/min 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 405 420 435 450 465 480
∆T/K -1.467 -1.465 -1.463 -1.461 -1.46 -1.458 -1.455 -1.448 -1.422 -1.36 -1.244 -1.093 -0.899 -0.738 -0.615 -0.504
∆T/K 0.61 0.663 .71 0.746 0.778 0.805 0.829 0.85 0.864 0.879 0.892 0.901 0.911 0.919 0.927 0.932
水温: 18.83 ℃ t/min ∆T/K 735 750 765 780 795 810 825 840 855 870 885 900 915 930 945 960 0.937 0.941 0.945 0.949 0.951 0.955 0.957 0.959 0.961 0.963 0.964 0.965 0.966 0.968 0.969 0.969
水温: 18.55 ℃ t/min ∆T/K 735 -0.011 750 -0.005 765 0.002 780 0.008 795 0.013 810 0.016 825 0.019 840 0.023 855 0.026 870 0.028 885 0.029 900 0.031 915 0.032 930 0.033 945 0.033 960 0.035
五:数据记录与处理
1. 苯甲酸数据的记录与处理 Table 1. 苯甲酸的数据记录 t/min
15 30 45 60 75 90
∆T/K
-1.601 -1.581 -1.562 -1.548 -1.535 -1.524
105 120 135 150 165 180 195 210 225 240
-1.515 -1.508 -1.502 -1.495 -1.49 -1.487 -1.481 -1.478 -1.473 -1.47
∆T/K -1.036 -1.034 -1.032 -1.031 -1.028 -1.017 -0.945 -0.753 -0.512 -0.267 -0.066 0.115 0.258 0.374 0.468 0.545
t/min 495 510 525 540 555 570 585 600 615 630 645 660 675 690 705 720
2. 萘的数据记录与处理 注:此数据是借用刘胜超小组的数据,我们组的数据由于仪
器显示问题, 没有得到准确的数据, 但样品已完全燃烧。
Table 2. 萘的数据记录 t/min
15 30 45 60 75
∆T/K
-1.2 -1.442 -1.12 -1.1 -1.087
t/min 255 270 285 300 315 330 345 360 375 390 405 420 435 450 465 480
由上图以及数据分析可知,萘燃烧前后的真实温差 ∆T = Tmax-Tmin = (0.865K) (-1.0105 K) = 1.8755 K
Fig 1. 苯甲酸的雷诺曲线及真实温差
0.5 0 E (452, -0.0275)
相对温度∆T/K
-0.5 O (452, -0.721) -1 -1.5 -2 0 200 400 时间t/min 600 800 1000 F (452, -1.4415)
由上图以及数据分析可知,苯甲酸燃烧前后的真实温差 ∆T = Tmax-Tmin = (-0.0275 K) (-1.4415K) = 1.4140K
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