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实验目的,通过实验测定燃烧热的大小,探究燃烧过程中的能量转化规律,加深对燃烧热概念的理解。
实验原理,燃烧热是指单位物质在标准状态下完全燃烧时放出的热量。
实验中我们采用量热器测定燃烧热,将待测物质放入量热器内燃烧,通过测定温度变化和质量变化,计算出燃烧热。
实验步骤:1. 将待测物质(如镁丝)放入量热器内,称取质量m1;2. 用精密天平称取一定质量的水m2,并记录水的初始温度;3. 用点火器点燃待测物质,待燃烧结束后,测量水的最终温度;4. 测量燃烧后的待测物质的质量m3。
实验数据记录与处理:1. 待测物质质量m1 = 0.05g;2. 水的质量m2 = 100g,初始温度t1 = 20℃,最终温度t2 = 45℃;3. 燃烧后待测物质质量m3 = 0.02g。
实验结果计算:1. 待测物质燃烧放出的热量Q = mcΔT,其中m为水的质量,c为水的比热容(4.18J/g℃),ΔT为温度变化;2. 待测物质燃烧放出的热量Q = 100g × 4.18J/g℃× (45℃ 20℃) = 6270J;3. 待测物质燃烧放出的热量Q = 6270J;4. 待测物质的质量变化Δm = m1 m3 = 0.05g 0.02g = 0.03g;5. 待测物质燃烧放出的热量Q' = Q/Δm = 6270J/0.03g = 209000J/g。
实验结论,根据实验数据计算得出,待测物质燃烧放出的热量为209000J/g。
通过本次实验,我们深刻理解了燃烧热的概念,并掌握了测定燃烧热的方法和步骤。
同时,实验结果也验证了燃烧过程中的能量转化规律,为我们进一步学习热化学提供了重要的实验基础。
总结,本次实验通过测定燃烧热,加深了我们对燃烧过程中能量转化规律的理解,为我们打下了坚实的实验基础。
在今后的学习中,我们将进一步探索热化学的奥秘,不断提高实验操作技能,培养科学精神,为将来的科学研究和工作打下坚实的基础。
燃烧热_实验报告
一、实验目的1. 了解燃烧热的定义和意义;2. 掌握燃烧热的测定方法;3. 熟悉氧弹量热计的使用和操作;4. 分析实验误差,提高实验技能。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在恒定压力下完全燃烧时,生成稳定的氧化物所放出的热量。
在实验中,通过测定一定量的可燃物质在氧弹中完全燃烧时,氧弹及周围介质(水)的温度升高,从而计算出燃烧热。
实验原理如下:1. 燃烧热的计算公式:Q = m q,其中Q为燃烧热,m为可燃物质的质量,q为燃烧热的热值。
2. 热值q的测定:通过测量氧弹及周围介质(水)的温度升高,计算出热量Q,然后除以可燃物质的质量m,得到热值q。
3. 燃烧热的测定:根据热值q和可燃物质的摩尔质量,计算出燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹量热计、数字式精密温度计、电子天平、秒表、量筒、烧杯、试管、滴管、点火器等。
2. 试剂:苯甲酸(标准物质)、萘(待测物质)、蒸馏水、点火丝等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器,检查氧弹量热计是否正常工作。
2. 称取一定量的苯甲酸,放入氧弹中,密封。
3. 将氧弹放入量热计的水中,预热至室温。
4. 用点火器点燃点火丝,迅速将点火丝伸入氧弹中,点燃苯甲酸。
5. 记录燃烧过程中氧弹及周围介质(水)的温度变化,直至燃烧结束。
6. 计算燃烧热:Q = m q,其中m为苯甲酸的质量,q为燃烧热的热值。
7. 称取一定量的萘,重复上述实验步骤,测定萘的燃烧热。
五、实验数据与结果1. 苯甲酸的燃烧热:- 苯甲酸的质量:0.1000 g- 燃烧热的热值:26.460 kJ/g- 燃烧热:Q = 0.1000 g 26.460 kJ/g = 2.646 kJ2. 萘的燃烧热:- 萘的质量:0.1000 g- 燃烧热的热值:35.640 kJ/g- 燃烧热:Q = 0.1000 g 35.640 kJ/g = 3.564 kJ六、实验误差分析1. 实验误差来源:- 温度计读数误差;- 热值测定误差;- 可燃物质称量误差;- 氧弹密封性能;- 环境温度、湿度等外界因素。
燃烧热的测定实验报告
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、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℃、1.01325×105Pa 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 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。
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。
燃烧热测定实验报告
燃烧热测定实验报告
实验目的:测定燃烧热的实验方法是通过燃烧反应放出的热量来测定物质的燃烧热,其目的是通过实验数据计算出物质的燃烧热。
实验原理:燃烧热是指单位质量物质完全燃烧时释放出的热量。
利用爆燃法测定反应热时,炉眼中的物质完全燃烧时所放出的热量与物质的质量成正比,与物质的化学性质无关。
实验步骤:
1. 将实验室环境温度调节到恒定值,并记录下来。
2. 在实验室专用量热容器中加入一定质量的待测物质。
3. 使用点火器点燃待测物质,在物质完全燃烧后,记录下炉眼中的物质的质量变化。
4. 使用温度计记录燃烧过程中热容器内的温度变化。
5. 根据已知的物质燃烧热计算出待测物质的燃烧热。
实验数据:
环境温度:25°C
待测物质质量:10g
炉眼中物质质量变化:-4g
燃烧过程中热容器内温度变化: 10°C
实验结果:
待测物质的质量变化为-4g,说明物质在燃烧过程中减少了4g。
燃烧过程中热容器内的温度变化为10°C。
据已知,燃烧热与物质质量变化成正比,因此可得待测物质的
燃烧热为Q = m × ΔT = 4g × 10°C = 40J/g。
实验结论:
根据实验结果计算得到待测物质的燃烧热为40J/g。
根据燃烧热的定义,待测物质在完全燃烧时,每克物质释放出40焦耳的热量。
燃热测定实验报告
一、实验目的1. 理解燃烧热的定义及其测定方法。
2. 掌握使用氧弹量热计测定燃烧热的基本原理和操作步骤。
3. 学会使用图解法校正温度变化值。
4. 了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在恒压下完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。
在实验中,我们使用氧弹量热计来测定燃烧热。
实验原理如下:1. 将待测物质放入氧弹中,充入氧气,然后点燃。
2. 燃烧产生的热量使氧弹内的水温度升高。
3. 通过测量燃烧前后水的温度变化,计算出燃烧放出的热量。
4. 利用热力学公式,结合已知数据,计算出待测物质的燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:XRY-1A数显氧弹量热计(含数字式精密温度计)、电子天平、滴定管、量筒、温度计、秒表等。
2. 试剂:萘、苯甲酸、点火丝、氧气等。
四、实验步骤1. 准备实验器材,检查氧弹量热计是否正常工作。
2. 使用电子天平准确称取一定质量的萘,放入氧弹中。
3. 将点火丝固定在氧弹底部,确保其能够点燃萘。
4. 将氧弹放入量热计中,加入适量的水,使水覆盖点火丝。
5. 使用滴定管向氧弹中充入氧气,使氧弹内压力达到一定值。
6. 将氧弹放入量热计,启动秒表,等待燃烧反应进行。
7. 燃烧结束后,记录燃烧前后水的温度变化值。
8. 计算燃烧放出的热量。
9. 利用热力学公式,结合已知数据,计算出萘的燃烧热。
五、实验数据与处理1. 实验数据:| 萘的质量(g) | 燃烧前温度(℃) | 燃烧后温度(℃) | 温度变化(℃) |燃烧热(kJ/mol) ||--------------|----------------|----------------|--------------|----------------|| 0.5000 | 21.5 | 22.6 | 1.1 | 39.25 |2. 实验数据处理:根据实验数据,计算出燃烧放出的热量为:Q = m × c × ΔT = 0.5000 g × 4.184 J/(g·℃) × 1.1℃ = 2.26 J其中,m为萘的质量,c为水的比热容,ΔT为温度变化。
苯甲酸和萘燃烧热的测定实验报告
苯甲酸和萘燃烧热的测定实验报告一、实验目的1、用氧弹量热计测定苯甲酸和萘的燃烧热。
2、了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
3、掌握恒温式热量计中有关热容量和测量体系温度变化的操作技术。
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),恒容燃烧热等于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(Qp),恒压燃烧热等于这个过程的焓变(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,则存在以下关系式:Qp = Qv +ΔnRT式中,Δn 为反应前后气体物质的量之差;R 为摩尔气体常数;T 为反应的绝对温度。
本实验采用氧弹量热计测量物质的燃烧热。
氧弹是一个封闭的容器,内部充有氧气。
将一定量的待测物质放入氧弹中,使其在氧气中完全燃烧。
燃烧放出的热量使量热计及周围介质温度升高。
通过测量介质在燃烧前后温度的变化值,就可以计算出物质的燃烧热。
量热计的热容量 C 是指量热计本身每升高 1℃所吸收的热量。
测量热容量 C 后,再测量样品燃烧使量热计温度升高的数值,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贝克曼温度计电子天平引燃专用丝2、试剂苯甲酸(分析纯)萘(分析纯)氧气(钢瓶)四、实验步骤1、量热计热容量的测定准确称取苯甲酸约 10g 左右,用压片机压成片状。
用电子天平准确称取引燃丝的质量。
将引燃丝固定在苯甲酸片上,放入氧弹中。
向氧弹中充入约 2MPa 的氧气,放置一段时间,以检查氧弹是否漏气。
将氧弹放入量热计的内筒中,加入适量的水,使氧弹浸没在水中。
安装好贝克曼温度计,调节搅拌器的速度,使水温均匀。
点火,记录贝克曼温度计的读数,每隔 30 秒记录一次,直至温度不再升高,继续记录 10 分钟左右。
2、萘燃烧热的测定称取约 06g 左右的萘,重复上述步骤进行实验。
五、实验数据处理1、温度校正绘制温度时间曲线,根据雷诺校正法对温度进行校正,以消除热散失的影响。
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。
燃烧热的测定实验报告
实验一、燃烧热的测定【实验目的】1.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。
2.掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
3.掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。
【实验原理】燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应。
通过盖斯定律可用燃烧热数据间接求算,,测定燃烧热的氧弹式量热计是重要的热化学仪器,应用广泛。
燃烧反应如在定温定压且不做非体积功条件下进行,则燃烧热在量值上等于燃烧焓[变],Q p,m=∆r H m(T),或Q p,m=∆c H m(B,T)。
若定温定压燃烧反应的压力不高或接近标准压力,则有Q p,m=∆c H m (B,T)。
如果燃烧反应是在定温定容不做非体积功条件下进行,则摩尔燃烧热在量值上等于定容摩尔燃烧焓[变]:Q V,m=∆r U m(T),或Q V,m=∆c U m(B,T)。
定压摩尔燃烧热与定容摩尔燃烧热可以用下式相互换算:Q p,m= Q V,m + ∑νB(g)RT其中∑νB(g)指燃烧反应计量方程式中气体物质B的计量系数之代数和。
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,然后使样品在氧弹中完全燃烧放出的热、通过氧弹传递给水及仪器,引起温度升高,弹式量热器的基本原理是能量守恒定律。
测量介质在燃烧前后温度变化值(∆T)。
则可得到该样品的恒容燃烧热Q V,m。
即Q V,m = (M/m)·W•ΔTW为水当量。
(在实验测量中,燃烧丝、棉线的燃烧放热等因素都要考虑)。
本实验采用环境式量热计。
环境恒温式量热计属于密闭体系,没有物质的交换只有能量的交换,体系为样品等能燃烧的物质,体系燃烧产生的热量通过氧弹传到环境(水和仪器),使温度升高。
做雷诺数校正图求出△T。
就可求得样品燃烧热。
1)本实验由苯甲酸数据求出水当量WQ总热量=Q样品·(m/M)+Q然丝·m燃丝+Q棉线·m棉线=W·ΔT式中Q然丝=-1400.8J·g-1;Q棉线=-17479 J·g-12)将水当量值代入1)就可求出Q样品,再换算成Qv。
燃烧热测定实验报告
燃烧热测定实验报告一、引言燃烧热测定实验是一种常见的热化学实验方法,通过测定反应物在燃烧过程中释放或吸收的热量来研究化学反应的热力学性质。
它在化学工业中有着广泛的应用,对于分析物质的稳定性、燃烧剂的能量输出等方面起到重要的作用。
本实验旨在通过对某一化合物的燃烧热进行测定,深入了解该化合物的燃烧特性和能量转化过程。
二、实验原理在实验中,我们使用了常见的强氧化剂高氯酸钾(KClO4)作为燃烧剂,将待测物质与燃烧剂混合在一定比例下进行燃烧。
燃烧过程中释放的热量将通过水浴将水加热,通过测量水温的升高来计算反应的燃烧热。
三、实验步骤1.准备工作:称取一定质量的待测物质和燃烧剂,并分别放入两个干净的燃烧舱中。
2.点燃燃烧剂:使用点燃器将燃烧剂点燃,并迅速将燃烧舱盖住,使燃烧剂完全燃烧。
3.添加待测物质:将待测物质加入另一个燃烧舱中,并迅速将舱盖住。
4.观察:观察待测物质是否开始燃烧,并记录燃烧颜色和火焰情况。
5.测量温度:将带有水的容器放置在装有待测物质的燃烧舱上方,并在燃烧过程中不断测量水温的升高。
6.实验结束:记录实验数据并关闭燃烧过程。
四、实验结果与分析通过实验,我们测得了待测物质燃烧过程中水温的升高情况,并得到了与燃烧热相关的数据。
根据实验结果计算出待测物质的燃烧热,并将其与已知数据进行比较,从而得到对该化合物热化学性质的初步认识。
五、实验结果的讨论通过比较实验结果与已知数据,我们可以对待测物质的热化学性质进行初步推断。
同时,我们还可以进一步分析燃烧过程中观察到的现象,如火焰颜色、燃烧速率等,以便更全面地了解该化合物的燃烧特性和能量转化过程。
六、实验的改进和展望对于本实验的改进,可以考虑增加多组数据的测量以提高数据的精确性,同时也可以进行进一步的实验探究,如探究不同燃烧剂对待测物质燃烧热的影响、探究燃烧剂与待测物质的最佳比例等。
通过这些探究,可以更加深入地了解待测物质的热化学性质,为其在工业上的应用提供数据和依据,也可以为进一步研究热化学领域的其他问题提供思路和方法。
燃烧热测定,实验报告(精选5篇)
燃烧热测定,实验报告(精选5篇)第一篇:燃烧热测定,实验报告20XX 报告汇编 Compilation of reports报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档燃烧热的测定一、实验目的λ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。
λ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λ掌握恒容燃烧热和恒压燃烧热的差异和相互换算二、实验原理焓摩尔燃烧焓∆∆cHm 恒容燃烧热 QV ∆∆rHm = Qp∆∆rUm = QV 对于单位燃烧反应,气相视为理想气体∆∆cHm = QV +∑∑νν BRT =QV +△ n(g)RT 氧弹中放热(样品、点火丝)=吸热(水水、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εε-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xV x x xxWQ(x)+ εb +qc = KΔTM报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档三、仪器及设备标准物质:苯甲酸待测物质:萘氧弹式量热计-恒热夹套2弹-氧弹 3 -量器热容器 4片-绝热垫片 5 -隔热盖盖板-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 -温度计报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档四、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,称取洁净坩埚放量置样片前后质量 W1 和和 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”,开启电约源。
燃烧热的测定_实验报告
一、实验目的1. 理解燃烧热的定义及其在化学反应中的重要性;2. 掌握使用氧弹式量热计测定燃烧热的基本原理和操作方法;3. 学会利用实验数据计算燃烧热,并分析实验误差;4. 熟悉燃烧热测定实验的实验步骤和注意事项。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在标准状态下(25℃,101kPa)完全燃烧时所放出的热量。
燃烧热是热化学中的一个重要参数,它反映了化学反应的热效应。
本实验采用氧弹式量热计测定燃烧热,其原理如下:1. 将一定量的待测物质放入氧弹中,充入高压氧气;2. 点燃待测物质,使其在氧弹中完全燃烧;3. 燃烧过程中产生的热量使氧弹内水溶液的温度升高;4. 测量水溶液温度的变化,根据热量守恒定律计算出燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹式量热计、天平、温度计、秒表、烧杯、量筒、滴定管等;2. 试剂:待测物质(如苯甲酸、萘等)、去离子水、苯甲酸标准溶液等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器,将氧弹式量热计的各个部件连接好;2. 用天平称取一定量的待测物质,放入氧弹中;3. 向氧弹中充入高压氧气,确保待测物质完全被氧气包围;4. 在氧弹中放入适量的去离子水,使水溶液体积与实验要求一致;5. 将氧弹放入量热计,记录初始温度;6. 点燃待测物质,使其在氧弹中完全燃烧;7. 燃烧过程中,用秒表记录燃烧时间;8. 燃烧结束后,记录水溶液的最高温度;9. 重复上述步骤,进行多次实验,取平均值。
五、数据处理与结果分析1. 根据实验数据,计算燃烧热:燃烧热 = (最高温度 - 初始温度)× 量热计热容× 1000 / 待测物质质量2. 分析实验误差,包括系统误差和随机误差;3. 讨论实验结果,与理论值进行比较。
六、实验结果与讨论1. 实验结果:通过多次实验,得到待测物质的燃烧热为XX kJ/mol;2. 结果分析:实验结果表明,待测物质的燃烧热与理论值相符,说明实验方法可靠;3. 误差分析:实验误差主要来源于量热计热容的测定和温度测量的准确性;4. 讨论与展望:燃烧热测定实验对于理解和研究化学反应的热效应具有重要意义,未来可以进一步优化实验方法,提高实验精度。
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。
燃烧热的测定 实验报告
燃烧热得测定一、实验目得●使用氧弹式量热计测定固体有机物质(萘)得恒容燃烧热,并由此求算其摩尔燃烧热。
●了解氧弹式量热计得结构及各部分作用,掌握氧弹式量热计得使用方法,熟悉贝克曼温度计得调节与使用方法●掌握恒容燃烧热与恒压燃烧热得差异与相互换算二、实验原理摩尔燃烧焓∆c Hm恒容燃烧热Q V∆rHm = Qp∆rUm= Q V对于单位燃烧反应,气相视为理想气体∆cHm=Q V +∑nB 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DTx-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得测定(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与W2(2)把盛有苯甲酸片得坩埚放于氧弹内得坩埚架上,连接好点火丝与助燃棉线(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。
燃烧热的测定实验报告
燃烧热的测定实验报告I 、目的要求一、用数字式氧弹热量计测定样品的燃烧热。
二、明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。
三、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。
II 、实验原理根据热化学的定义,lmol 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 和 恒压热容Qo 由热力学第一定律可知,Q 等于体系内能变化;等于其始变△ Ho 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=AU+A(PV)(l)Q=Q+AnRT (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: 一^°0=(u0水+品)NT 式中,W 和M 分别为样品的质量和摩尔质量;Q 为样品的恒容燃烧热;I 和Q 是弓I 燃用铁丝的长度和单位长度燃烧热,W 和C 是以水为测量介质时,水的质 量和比热容;C 称为热量计的水当量,即除水之外,热量计升高1C 。
所需要的热 量。
AT 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。
Ilk 仪器与试剂IV 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。
将燃烧皿放在电子天平的托盘上,关闭天平门,待天平读数稳定后,按下“ON” 键,天平读数复零。
小心地往燃烧皿中滴入约0.7克样品,关闭天平门,精确读取样品重量,记录。
燃烧热得测定实验报告
一、实验目的1. 了解燃烧热的定义及其在化学研究中的应用。
2. 掌握燃烧热测定的基本原理和方法。
3. 学会使用氧弹量热计测定物质的燃烧热。
4. 通过实验,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1摩尔物质在氧气中完全燃烧时所放出的热量。
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(ΔHm)。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv,m),恒容燃烧热等于这个过程内能变化(ΔUm)。
本实验采用氧弹量热计测定物质的燃烧热。
氧弹是一个特制的不锈钢容器,为了保证物质在氧弹中完全燃烧,氧弹中应充以高压氧气。
燃烧时放出的热量使氧弹周围介质(水)的温度升高,通过测量水温度的变化,计算出物质的燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹量热计、数字式精密温度计、天平、秒表、移液管、滴定管、量筒、烧杯等。
2. 试剂:苯甲酸、蔗糖、去离子水、硝酸、氢氧化钠等。
四、实验步骤1. 准备工作:检查仪器是否完好,调零数字式精密温度计,将去离子水加入量热计中。
2. 标定量热计: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。
3. 测定苯甲酸的燃烧热:将一定量的苯甲酸放入氧弹中,加入适量的去离子水,点燃苯甲酸,记录温度变化。
4. 测定蔗糖的燃烧热:将一定量的蔗糖放入氧弹中,加入适量的去离子水,点燃蔗糖,记录温度变化。
5. 数据处理:计算苯甲酸和蔗糖的燃烧热,比较恒压燃烧热与恒容燃烧热的差异。
五、实验结果与分析1. 苯甲酸的燃烧热:根据实验数据,苯甲酸的燃烧热为Qv,m = -3265.2 kJ/mol,Qp,m = -3265.2 kJ/mol。
2. 蔗糖的燃烧热:根据实验数据,蔗糖的燃烧热为Qv,m = -5685.6 kJ/mol,Qp,m = -5685.6 kJ/mol。
3. 恒压燃烧热与恒容燃烧热的比较:从实验结果可以看出,苯甲酸和蔗糖的恒压燃烧热与恒容燃烧热相等,说明在本实验条件下,气体物质的量变化对燃烧热的影响可以忽略。
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点火丝的质
量 m 铁 1/g 苯甲酸 2 质
燃烧的点火丝质量/g
系统温度 /℃
/g
量 m 样/g
t / 温度/℃ t / 温度/℃ t / 温度/℃
min
min
min
t / min 温度/℃
第一次测量萘样品
燃烧后剩下
点火丝的质量
点火丝的质
m 铁/g 压片质量 m 压
/g
量 m 铁 1/g 萘 1 质量 m 样/g
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。
QV ,m
C(T2 T1 ) n
式中,Qv,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 /℃)。上述公式是最理想、最简单的情况。
但是,由于(1):氧弹量热计不可能完全绝热,热漏在所难免。因此,燃 烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算,必须经过合理的 雷诺校正才能得到准确的温差变化。(2)多数物质不能自燃,如本实验所用萘, 必须借助电流引燃点火丝,再引起萘的燃烧,因此,等式(2)左边必须把点火 丝燃烧所放热量考虑进去就如等式(3):
=Qp,m
=
—
KJ / mol 如果不考虑温度的变化对标准燃烧热的影响,我们将这次该实验条件下()萘的 恒压燃烧热近似认为恒压摩尔燃烧热。
七、讨论分析 1、实验结果讨论分析 (1) 实验误差计算
查表得, Qp, m (萘,25℃ )=— kJ/mol
相对误差=
|
Q p,m 测量 Q p.m理论值 Q p.m理论值
m苯甲酸 ——为苯甲酸的质量,g。
利用雷诺作图法处理结果如下图:
图一:苯甲酸 1
图二:苯甲酸 2
由图一、二可得苯甲酸燃烧引起卡计温度变化差值分别为
△T1= K
△T1= K
现将计算 C 值所需数据及计算结果整理如下:
样品
温差
点火丝 苯 甲 酸 恒 容 点 火 丝 燃 苯 甲 酸
C/
△T1/ K 质量/g 燃 烧 热 烧
QV点火丝 ——为点火丝的恒容燃烧热(-·g-1)
m点火丝 ——为点火丝的质量,g;
m萘 ——为萘的质量,g
利用雷诺作图法处理结果如下图:
图三:萘 1
样品 温 差 △ T1/ K
萘1 萘2
点火丝 质量/g
图四:萘 2
点火丝 萘用量/g
C
恒容摩尔
燃烧热
KJ / mol 燃烧热
KJ / g
KJ / mol
平均值 KJ / mol
(3)萘的恒压摩尔燃烧热 由(2)可得萘的恒容摩尔燃烧热 故根据燃烧方程式:
C8H10 (s) 10.5O2 (g) 8CO2 (g) 5H2O(l)
可得萘的燃烧焓:
Qp,m Qv,m △nRT
两次实验其系统温度分别为℃和℃
计算后取平均值得萘在时其摩尔燃烧热为
Hc m
t/ 温度/℃ t / min 温度/℃
min
min
min
2.数据处理
(1)、计算仪器常数的计算
查表可得苯甲酸标准状况下其摩尔燃烧焓为△cHm= —mol
苯甲酸燃烧反应方程式为:
C7H6O2(s) + 7.5O2(g)
3H2O(l) + 7CO2(g)
由
△ rHm
=
Hc m
=
Q = Q p,m
v,m
由环境辐射进来的热量和搅拌引进的能量而造成卡计温度的升高,必须扣除之。 CC’表示卡计向环境辐射出热量和搅拌而造成卡计温度的降低,因此,需要加上, 由此可见,AC 两点的温度差是客观地表示了由于样品燃烧使卡计温度升高的数 值
图 4-1 绝热较差时的雷诺校正图
图 4-2 绝热良好时的雷诺校正图
有时卡计的绝热情况良好,热漏小,而搅拌器功率大,不断稍微引进热量,使得
2、实验过程等讨论
(1) 注意事项 i. 把苯甲酸在压片机上压成圆片时,压得太紧,点火时不易全部燃烧;压得太
松,样品容易脱落;要压得恰到好处。样品的质量过大或者过小也会造成误 差。 ii. 将压片制成的样品放在干净的滤纸上,小心除掉有污染和易脱落部分,然后 在分析天平上精确称量。 iii. 安装热量计时,插入精密电子温差测量仪上的测温探头,注意既不要和氧 弹接触,又不要和内筒壁接触,使导线从盖孔中出来,接触了对测温造成误差。 防止电极短路,保证电流通过点火线。 iv. 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。 v. 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 / mol
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,还有那些误差来源 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 差来源在结果讨论中已讨论。
nQV ,m m点火丝Q点火丝 CΔT
式中:m 点火丝为点火丝的质量,Q 点火丝为点火丝的燃烧热,为 J / g, T 为校正后的温度升高值。
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,经雷诺校正后,按上式即可求出 C。
雷诺校正:消除体系与环境间存在热交换造成的对体系温度变化的影响。 方法:将燃烧前后历次观察的贝氏温度计读数对时间作图,联成 FHDG 线如图2 -1-2。图中 H 相当于开始燃烧之点,D 点为观察到最高温度读数点,将 H 所对应 的温度 T1,D 所对应的温度 T2,计算其平均温度,过T点作横坐标的平行线, 交 FHDG 线于一点,过该点作横坐标的垂线 a,然后将 FH 线和 GD 线外延交 a 线于 A、C 两点,A 点与 C 点所表示的温度差即为欲求温度的升高 T。图中 AA’表示
燃烧后的最高点不出现,如图 2-1-3,这种情况下 T 仍可以按同法校正之。
三、仪器药品 外槽恒温式氧弹卡计(一个) 氧气钢瓶(一瓶) 压片机 (2 台) 数字式贝克曼温度计(一台) 0~100℃温度计(一支) 万用电表(一个) 扳手(一把) 萘(A .R) 苯甲酸(或燃烧热专用) 铁丝(10cm 长)
热 用量
KJ / mol KJ / g
/g
KJ / K
苯甲酸 1 苯甲酸 2
C 平均值 KJ / K
ห้องสมุดไป่ตู้
(2)计算萘的燃烧热 由公式可得,萘的恒容燃烧热:
Q萘 ( C△T m点火丝 • Q点火丝)128.18 m萘
式中: Qv萘 ——为萘恒容摩尔燃烧热, KJ / mol ;
K ——仪器常数,kJ·K-1 ; T ——样品燃烧前后量热计温度的变化值;
燃烧的点火丝质量/g
系统温度 /℃
t / 温度/℃ t / 温度/℃
t/ 温度/℃ t / min 温度/℃
min
min
min
第二次测量萘样品
燃烧后剩下
点火丝的质量
点火丝的质
m 铁/g 压片质量 m 压/g
量 m 铁 1/g 萘 2 质量 m 样/g
燃烧的点火丝质量/g
系统温度 /℃
t / 温度/℃ t / 温度/℃
四、实验步骤
(1)称取约左右的苯甲酸和点火丝质量,记录 m 苯甲酸和 m 铁,将称取的苯甲酸和 点火丝一起压片,再将压成的样品称重,记录 m 样+铁。
(2)将样品点火丝分别绑在氧弹卡记的两极上,旋紧氧弹盖,用万用表检查电 路是否通路,充氧气,反复充放 3 次。 (3)将氧弹插上电极,放入水桶内,加入水 3000mL,盖上盖子,打开搅拌器, 用温度计测定环境温度 T。 (4)插上贝克曼温度计探头,待温度稳定后,每隔 30s 读贝克曼温度计一次, 记录 10 个数据,迅速按下点火键,仍 30s 读数一次,直到温度出现最高点,此 阶段的温度作为燃烧期间的温度,当温度升到最高点并开始下降后仍每隔 30s 记录一次数据,记录 10 个数据。 (5)关闭电源,取下贝克曼温度计,拿出氧弹,放气,旋开氧弹盖,检查样品 燃烧结果。若燃烧安全,称量剩下的铁丝,倒去铜水桶的水并用毛巾擦干。 (6)称取左右萘,重复(2)-(5)操作。
+Δ
nRT
(1)
得苯甲酸标准状况下其恒压摩尔燃烧热为
Qv, m c H m nRT 3226 .9KJ / mol 0.5 8.314 J /(K mol ) 298 .15K 10 3 KJ / J 3228 .14 KJ / mol
如果不考虑温度的变化对标准燃烧热的影响,我们将这次该实验条件下苯甲酸的 恒容燃烧热近似认为恒容摩尔燃烧热。
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
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