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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(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
燃烧热的测定第一篇：燃烧热的测定燃烧热的测定四、实验步骤1、熟悉整个实验流程，了解量热计点火流程和温差仪使用方法。
2、量热计比热容测定（即测量水当量）（1）压片：在托盘天平上粗略称取0.9 g左右的苯甲酸，在压片机中压成片状。
不要过于用力，也不要太松。
样片压得太紧，点火时不易全部燃烧；压得太松，样品容易脱落，且充氧气时样品上的粉末会被吹散。
将样品在干净的滤纸上轻击二、三次（样品仍应保持块状），再用分析天平准确称量(小数点后应有四位有效数字)，记录质量。
（2）装样：拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦干净，取一根燃烧丝准确测量其长度并记录，然后将燃烧丝两端分别固定在两根电极上，中部缠可绕在圆珠笔芯等上使其旋为螺纹状，贴紧样品苯甲酸（燃烧丝与坩埚壁不能相碰）。
按图5.2将铁丝两端固定在氧弹电极上。
铁丝与药片充分接触，但与燃烧皿切不可相碰，以免造成短路。
在弹杯中注入10ml水，把弹头放入弹杯中，用手拧紧。
用万用电表检查两极间电阻值，一般不应大于10 Ω，保证线路连接良好。
图5.2 氧弹内部示意图1—电极；2—燃烧皿；3—铁丝；4—药片（3）充氧气：首先顺次打开氧气钢瓶总阀门和减压阀门，开始先充入少量氧气（约0.5MPa），然后将氧弹中的氧气放掉，借以赶出氧弹中的空气，再向氧弹中充入约2Mpa的氧气（勿超过2.5 MPa)。
关闭氧气瓶总阀门，放掉氧气表中的余气。
再次用万用表检查两电极间的电阻。
如阻值过大，可能是电极与弹壁短路，则应放出氧气，开盖检查并连接好后重新充气，待用。
（4）调节水温将热量计夹套内注满水, 用温差测量仪测定夹套水温，待温度稳定后记录其温度值。
先在水桶中调节自来水的温度低于夹套水温1.0 °C左右，再用大容量瓶(1L)准确量取已被调好水温的自来水3 L于内桶中，再将氧弹放入,水面刚好盖过氧弹。
如氧弹有气泡逸出，说明氧弹漏气，寻找原因并排除。
将两根电极线一端插入氧弹两电极上，另一端插入点火输出孔,电极线嵌入桶盖的槽中，缓缓盖上盖子，注意观察使搅拌器不与氧弹相碰。
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
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。
实验二 燃烧热的测定
实验二 燃烧热的测定一、实验目的1. 学会用氧弹量热计测定萘的燃烧热;2. 掌握用雷诺法校正温差的方法;3. 掌握用氧弹式量热计测定燃烧热的实验技术. 二、实验原理燃烧热的定义是：1mol 物质完全燃烧时的热效应. 萘完全燃烧的方程式为：108222()12()10()4()C H s O g CO g H O l +=+ (2-1)恒压条件下的热效应为P Q , 恒容条件下的热效应为V Q , 将反应前后的各气体物质视为理想气体, 并忽略凝聚相的体积, 则二者之间的关系是：P V g =+Q Q RT ν∑ (2-2)或 c m c m =+g H U RT ν∆∆∑ (2-3)g ν为反应式中气体物质的化学计量系数; R 为摩尔气体常数; T 为夹套中水的绝对温度. 本实验通过测定萘完全燃烧时的恒容燃烧热c m U ∆, 然后再计算出萘的恒压燃烧热c m H ∆. 因c m / 4.0U m M l C T -∆+=∆总 (2-4)m 为被测物的质量; M 为被测物的摩尔质量; 4.0 为镍丝的燃烧系数(单位J·cm -1); l 为燃烧镍丝长度; C 总为量热系统(包括内水桶, 氧弹、测温器件, 搅拌器和水)的总热容量(量热系统每升高1K 所需的热量). 其值由已知燃烧热值的苯甲酸(∆c H m 苯甲酸 = -3226.7 kJ/mol, 298 K)确定, 求出量热系统的总热容量 C 总后, 再用相同方法对其它物质进行测定, 测出温升∆T , 代入上式, 即可求得其燃烧热.苯甲酸完全燃烧的方程式为：6522215(s)+O (g)=7CO (g)+3H O(l)2C H COOH (2-5)由于氧热量计不是严格的绝热系统, 热量计与周围环境的热交换无法完全避免, 因而从温度计上读的温差就不是真实的温差∆T, 需对测量温差进行校正, 常用雷诺(Renolds)作图法校正温度变化值. 具体方法为：称取适量待测物质, 估计其燃烧后可使水温上升1.5～2.0°C. 预先调节水温低于室温1.00°C左右. 按操作步骤进行测定, 将燃烧前、后观察所得的一系列水温和时间关系作图. 得一曲线如图2.1(a). 图中H点相当于燃烧开始时出现升温点, 温度为T1, 热传入介质; D点为读数中的最高温度点, 在T =(T1+T2)/2处作平行于横轴的直线交曲线于I 点, 过I点作垂直于横轴的直线ab, 然后将FH线和GD线外延长交ab线于A和C两点. A点与F点的温差, 即为校正后的温度升高值∆T. 图中AA′为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. CC′为由室温升高到最高点D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. 故可认为, AC两点的差值较客观地表示了样品燃烧引起的升温数值. 即为苯甲酸燃烧所引起的温度升高值; 用同样处理方法求萘燃烧的T, 苯甲酸实验数据代入式(2-4), 即可求得C总.在某些情况下, 有时量热计绝热情况良好, 而搅拌器功率较大, 不断引进的能量使得曲线不出现极高温度点, 如图2.1(b) 所示, 这时仍可按相同原理校正.(a) 绝热较差的系统(b) 绝热较好的系统图2-1 温度校正图三、预习要求1. 了解绝热式量热计的原理、构造及使用方法;22. 了解有关高压钢瓶知识及使用方法;3. 熟悉热力学第一定律、燃烧热、摩尔燃烧热等实验相关的理论知识;4. 了解雷诺校正图的含义及相关计算.四、仪器和药品燃烧热测定装置1套; 氧弹量热计1套; 温差测量仪1台; 氧气钢瓶(附氧气表)1个; 压片机(公用); 电子天平1台; 万用表(公用); 小镊子1个; 容量瓶(1000 ml)1个; 镍丝若干; 尺子1把; 水桶1只.苯甲酸(分析纯); 萘(分析纯).五、实验步骤(一) 量热系统的总热容量C总1. 样品制作粗称大约0.8 g苯甲酸(切勿超过1.0g), 在压片机上压成圆片(在标有苯甲酸的压片机上压制, 不能与萘的共用). 不要过于用力, 也不要太松. 样片压得太紧, 点火时不易全部燃烧; 压得太松, 样品容易脱落. 将样品在干净的滤纸上轻击二、三次, 再精称, 记录质量.2. 装样并充氧气拧开氧弹盖, 将氧弹内壁擦干净, 特别是电极下端的不锈钢丝更应擦干净. 取洁净的燃烧皿, 底部平放1个陶瓷套管, 小心将样品片放置在陶瓷套管上, 然后放在氧弹下端的金属托架上. 取一引燃用镍丝, 用直尺量取其长度, 并记录. 按图2-2将镍丝两端固定在氧弹电极上. 镍丝与药片充分接触, 但与燃烧皿切不可相碰, 以免造成短路. 用万用电表检查两极间电阻值, 一般不应大于10 Ω, 保证线路连接良好.图2.2 氧弹内部示意图1. 电极;2. 燃烧皿;3. 镍丝;4. 药片旋紧氧弹盖, 然后充氧. 首先顺次打开氧气钢瓶总阀门和减压阀门, 充氧前先用氧气置换氧弹中的空气, 即充入0.5 MPa的氧气然后放掉. 再使氧弹中充入1.5～2 MPa的氧气(要1min左右, 勿超过2.5 MPa). 关闭氧气瓶总阀门, 放掉氧气表中的余气. 再次用万用表检查两电极间的电阻. 如阻值过大, 表明接触不好, 则应放出氧气, 开盖检查并连接好后重新充气, 待用.3. 测量(1) 用温差测量仪测定夹套水温, 记录其温度值.(2) 先在水桶中调节自来水的温度低于夹套水温1.0°C左右, 再用1L大容量瓶准确量取已被调好水温的自来水3 L于内桶中. 将充好气的氧弹垂直、缓慢放入水桶中央, 放稳(水面盖过氧弹端面, 如内有气泡逸出, 则表明氧弹漏气, 需要查找漏气原因并排除);(3) 点火电极插头插在氧弹的两电极上, 盖上盖子, 将温差测量仪探头从夹套中取出插入内盛水桶中, 在面板上按下搅拌按钮,开始搅拌.(4) 搅拌几分钟, 待温度变化基本稳定后, 开始读点火前最初阶段的温度, 每间隔20 s读取一次, 共读取10次. 自开始读取温度到点火, 称为前期. 读数完毕, 立即按电钮点火, 指示灯熄灭表示着火, 点火成功后, 此时系统温度迅速上升, 进入反应期. 在反应期, 继续每20 s读取一次温度. 当温度变化缓慢, 进入了末期, 再记录10次末期温度变化, 目的是为了观察在末期温度下, 量热系统与环境的热交换情况. 如果点火后2 min内温度变化很小, 温度也不见迅速上升, 说明样品未燃烧, 点火失败, 则应重新操作.(5) 小心取出温差测量仪探头, 插入夹套水中, 再打开桶盖, 拔去电极插头, 取出氧弹, 放出余气, 然后旋开氧弹盖, 检查样品燃烧是否完全. 氧弹中应没有明显的燃烧残渣. 若发现较多的黑色残渣(说明什么? ), 则应重做实验. 测量燃烧剩下的镍丝长度, 以计算镍丝实际燃烧长度l. 倾出水桶中的自来水, 最后擦干氧弹和盛水桶. 待用.(二) 萘的燃烧热Q V 测量4称取0.5～0.6 g左右切勿超过(0.8g)的片剂萘, 压片(在标有萘的压片机上压制, 不能与苯甲酸的共用!). 萘燃烧热Q V 的测定方法和操作步骤与C总值测定完全相同.【注意事项】1. 样品点燃及燃烧完全与否, 是本实验最重要的一步. 应该小心仔细地压片, 装样, 绑镍丝和充气.2. 氧弹充气时要注意安全, 人应站在侧面, 减压阀指针不可超过2 MPa.3. 在实验过程中测量夹套水温时(用于升温曲线的中点作垂直线用), 应注意观察夹套初始温度是否和室温一致, 如不一致, 则应该启用恒温槽来稳定夹套水温, 以减少测量误差.4. 雷诺曲线的校正要准确.5. 注意压片前后应将压片机擦干净.【思考题】1. 在本实验中, 哪些是系统? 哪些是环境? 系统和环境间有无热交换? 这些热交换对实验结果有何影响? 如何校正?2. 固体样品为什么要压成片状? 萘和苯甲酸的用量是如何确定的?3. 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?4. 试分析测量中影响实验结果的主要因素有哪些? 本实验成功的关键因素是什么?5. 使用氧气钢瓶和氧气减压器时要注意哪些事项?六、数据记录与处理1.列表记录数据室温; 大气压;苯甲酸质量; 萘的质量;燃烧前点火镍丝的长度; 燃烧前点火镍丝的长度;燃烧后点火镍丝的长度; 燃烧后点火镍丝的长度;夹套水温; 夹套水温;盛水桶水温; 盛水桶水温;2. 作萘燃烧的雷诺校正曲线图.3. 计算萘在恒容下完全燃烧的∆c U m, T 和萘的燃烧热∆c H m, T, 并与文献值比较.七、参考文献1. 金丽萍, 邬时清, 陈大勇编, 物理化学实验(第二版), 上海：华东理工大学出版社出版社, 19992. 郑传明, 吕桂琴编, 物理化学实验, 北京：北京理工大学出版社, 20056。
燃烧热的测量
燃烧热的测量一、目的与要求1. 用氧弹式热量计测量苯甲酸的燃烧热，明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
2．掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术，了解氧弹式热量计的原理、构造及使用方法。
3．学会应用图解法校正温度改变值。
二、实验原理燃烧热是指1 mol 物质完全氧化时的反应热。
所谓完全氧化是指C →CO 2(g)，H 2→H 2O(l)，S →SO 2(g)，而N 、卤素等元素变成游离状态。
如苯甲酸的燃烧： COOH(s)+7.5O 2(g)7CO 2 (g) + 3H 2O(l)燃烧热可在恒容或恒压条件下测定。
若在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热，Q v =△U ；若在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热，Q p =△H 。
用氧弹式热量计测得的燃烧热为Q v 。
若把参加反应的气体和反应生成的气体近似为理想气体，则有下列关系式：nRT Q Q v p ∆+= （4-1）式中：————产物与反应物中气体的物质的量之差；n ∆ R ————气体常数；T ————反应温度，K 。
（1）搅动棒（2）外筒（3）内筒（4）垫脚（5）氧弹（6）传感器（7）点火按键（8）电源开关（9）搅拌开关 （10）点火输出负极（11）点火输出正极（12）搅拌指示灯（13）电源指示灯（14）点火指示灯图4-1 氧弹量热计和氧弹的构造示意图测量化学反应热的仪器称为热量计。
本实验采用氧弹式热量计（如图4-1）测量苯甲酸的恒容燃烧热，进而求得苯甲酸的恒压燃烧热。
测量恒容燃烧热的基本原理是将一定量的待测物质样品在充足的氧弹中完全燃烧，放出的热量使热量计本身及氧弹周围介质（本实验用水）的温度升高。
根据测定燃烧前后温度的变化值，可求出该样品的恒容燃烧热。
其关系式为L Q T C Q Mm v ⋅−∆=丝水 （4-2） 式中：m ————待测物质的质量，g ；M ————待测物质的摩尔质量；————单位长度点火丝的燃烧热，本实验Q 丝=2.9J ；丝Q L ————燃烧掉的点火丝的长度，cm ；————热量计（包括介质）的水当量（用水的质量表示仪器的热容），意指热量计每升高1 K 所需的热量，折合为一定质量所吸收的热量。
实验四 燃烧热的测定
深圳大学实验报告课程名称：物理化学实验（1）实验项目名称：实验四燃烧热的测定学院：化学与化工学院专业：指导教师：报告人：学号班级：实验时间：2012.03.20实验报告提交时间：2012.04.01教务部制实验四 燃烧热的测定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，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，Q v 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)Q P = Q V + 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；Q V 为样品的恒容燃烧热；l 和Q l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。
Ⅲ、仪器与试剂TC C W Q l Q M W l v ∆+=⋅--）计水水样(Ⅳ、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。
实验二燃烧热测定
触良好，防止松动。 实验结束后，一定要把未燃烧的铁丝质量从
公式中减掉。 在测定过程中，应该避免卡计周围的温度大
幅度波动。
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实验二 燃烧热的测定—实验拓展
量热法是物理化学中的一个重要实验技术，主要用 来测定反应的热效应（包括燃烧热、物质生成焓、 中和热、反应热等）、相变热和热容等。
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实验二 燃烧热的测定—实验步骤
1测定氧弹卡计和水的总热容C 1）样品压片 2）装置氧弹、充氧气 3）燃烧温度的测量 2 萘燃烧热的测定
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实验二 燃烧热的测定—数据处理
1 用图解法求出苯甲酸燃烧引起卡计温度变 化的差值T，计算卡计的热容C。
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mo，l)Q；vmC为为样仪Q 品器V的的,m总恒热容容C摩((TJ尔·2Kn-燃1T或1烧)J 热/ oC(J)·。mo上l-1述)；（公n为2式）样是品最的理摩想尔、数
等于这个燃烧反应过程的热力学能的变化；
7.
恒压条件下测得燃烧热称为恒压摩尔燃烧热，
等于这个燃烧热反应过程的摩尔焓变，化学反应热Βιβλιοθήκη 效应通常是用恒压热效应来表示。
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实验二 燃烧热的测定--实验原理
3、两者关系
Q P ,m Q V ,m ( B ) RT（1）
实验二 燃烧热的测定--实验原理
燃烧热的测定
Ⅲ、基本原理 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＝U，恒压反应 热Qp＝H。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 ＋ nRT 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） W(t终－t始) 式中：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。
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。其实 验装置如下图所示。 HR—15型恒温式量热仪： 用途：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。 热容量 约10450 J/℃ （或：水当量W在-14450 J/℃左右） 钢 弹（氧弹） 容 量 300 ml 真 空 度 13.33 Pa 充氧压力 2.942 MPa 耐压性能 9.807 MPa 内 筒 水 容 量 约3.3 升
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＋∑ν 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。
燃烧热的测定精选文档
燃烧热的测定精选⽂档燃烧热的测定精选⽂档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-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c m H 。
燃烧产物指定该化合物中C 变为C02(g)，H 变为H 2O(l)，S 变为SO 2(g)，N 变为N 2 (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 K ，1p θ条件下，即标准摩尔燃烧焓，属于恒压燃烧热Qp 。
由热⼒学第⼀定律可知，在不做⾮膨胀功的条件下，v Q U =；p Q 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： p v Q Q nRT =+? （1）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 。
()v MQ C T T W=-终始（2）式中，M 是样品的摩尔质量（）；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。
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1. 明确燃烧热的定义，区别恒容和恒压燃烧热. 2. 了解氧弹量热计的原理构造并掌握其使用方法. 3. 学习使用图解法校正温度的改变值. 4. 使用氧弹量热计测定萘的燃烧热.
实验原理（1）-----燃烧热
常用量热计所 测的燃烧热是 恒容燃烧热为 Qv
1mol物质在标准压力 （101.325KPa） 完全燃烧时所放出
测定萘的 燃烧热
称取 0.3-0.4 克左右的萘，同上法重复实验，
测定萘的燃烧热。
注意：进行萘的燃烧实验时要重新调节水温 和测定筒外套的温度。
弹
牢在两根电极上，记录燃烧丝的长 度
及
3 放回氧弹套筒中，旋紧氧弹 盖。
充
注意：
氧
1.检查氧弹内部是否干净；
(1)
2.铁丝不可悬得太高，但也不能接 触样品和坩埚，最好在 样品上方
1mm 左右的距离以保证最佳的引
燃效果。
将氧弹放在立式充氧器底板上，将氧弹
的气孔接在减压阀上;将氧弹进气嘴对准
充氧器的出气嘴；手持操作柄，轻轻往
图1-1 氧弹
1-弹体， 2-弹帽， 3-垫圈 ， 4-充气阀门， 5-放气阀门， 6-电极， 7-燃烧皿及支架， 8 -充气管， 9-燃烧挡板
预习测试
在这实验中，哪些是体系，哪些是环境?实验过程中有无 热损耗?这些热损耗对实验结果有何影响?,样品应如何处 理，才能提高测量的准确性?
燃烧热测量中,有几个直接测量值? 哪个测量值对测量结果 的精确度影响最大?
品
1.苯甲酸必须经过干燥，受潮样品
不易燃烧且称量有误；
压
2.压好的样品要求密实，否则在称
量及燃烧样品时易造成样品散落，
片
带来实验误差。
3.压片时注意识别压片机上的标签， 一台用于苯甲酸，另一台用于萘， 两台压片机不可混用，以免引进样 品交叉污染；
整理量热计及各部件，用砂
量
纸打磨电极，坩埚
热
对氧弹进行清洗和干燥
装
下压到底部. 打开总阀门，高压表的指示为钢瓶内储
氧
气的压力 ； 开启（顺时针渐渐旋紧）减
压阀,使减压表显示大于1.5 MPa （一般
弹
３０秒后即可充满氧弹）；立式充氧器
及
压力应达到实验要求1.5MPa．先关闭 （逆时针旋松）减压阀门；将充氧器手
充
柄迅速抬起，再关闭总阀门.
注意：
氧
1. MPa = 10.19716 kg·cm
的热量称为燃烧热。
C、H 及S 等完
全氧化指定产物，
分别是CO2（g）， H2O（l）及SO2
（g）等
在恒容条件下 测得的燃烧热 为恒容燃烧热 （QV=内能变化△U）
在恒压条件下 测得的燃烧热 为恒压燃烧热 （QP=热焓变化△H ）
QP= QV +△nRT △n--反应前后气体 的物质的量之差；
R--摩尔气体常数； T--反应的绝对温度
燃烧热数据对生厂、生活有什么重要意义?
氧气钢瓶的使用需要注意什么？
样品压片 量热计及其附件洁净
装氧弹及充氧 安装量热计 燃烧及测量温度变化
用天平称粗称取 0.4－0.6 g苯甲酸；
在压片机上稍用力压成圆片;
用镊子将样品放在干净的称量纸上
样
轻击二、三次，除去表面粉末后再
用分析天平准确称量。
注意：
实验原理（2）
氧弹式量热计测量燃烧热的基本原理是：
假设环境与量热体系没有热量交换， 样品完全燃烧所放出 的热量全部用于量热体系的温度改变，那么，如果测得温 度改变值ΔＴ和量热体系的水当量（即量热体系温度升高１ ℃时所需的热量），就可以计算样品的燃烧热。
实验原理（3）
能量守恒
样品完全燃烧放出的能量使氧弹本身及其周围介质（本实验用水）和量 热卡计有关附件的温度升高，因此 通过测量介质在燃烧前后体系温度的 变化值 T ，即可计算样品的恒容燃烧热 Qv
要沾上已定量的水；
5.安装搅拌马达时注意搅拌桨不能
与周围的卡计发生碰撞。
燃 烧 及 测 量
样品点火和燃烧完全与否， 是本实验最关键的步骤！
打开搅拌开关，盖好卡计盖子；放入 温度计开始观察温度的变化；设定的 时间间隔： 点火前，每隔 1min 读取一次温度数 据，记录 6-10个温度数据； 点火成功（可以摁一次开关，也可持 续摁，建议后者）至样品燃烧期间 （温度不会马上上升，一般要经过几 十秒），每隔30 s 读取一次温度数 据，直至两次读数差值为0.001℃； 然后停止实验 实验停止后，关闭搅拌马达，小心取 下温度计，打开盖子，小心拿出氧弹， 打开氧弹排气孔，放出余气，旋出氧 弹盖，检查样品燃烧情况。 用尺测量燃烧后剩余的铁丝长度，并 记录数据。 清洁并擦干氧弹和盛水桶，备用。 注意：检查样品燃烧情况时，若氧弹 中有许多黑色残渣，表示燃烧不完全， 实验失败，应重做实验。
(2)
2.减压阀门顺时针旋转为开启阀门，逆时 针旋转为关闭阀门。
在钢瓶总阀与氧气减压器之间尚有余气，
应旋紧减压阀门以放掉余气，再旋松减
压阀门，使两个表的指针均恢复零位。
开启控制器开关,用温度计读出量
热计外套桶内水温。
用烧杯取蒸馏水调节到低于外套桶
水温 0.5-1℃，用量筒取 2300ml
加于盛水桶内。
安
将氧弹小心放入量热计的盛水桶中，
装好搅拌马 盖好盖子。
量
将温度计插入盛水桶中用于测温变。 注意：1.调好水温的水再量取装入
热
成水桶中，不能在盛水桶中调温；
2.盛水桶在量热计套桶里要垂直放
计
稳；
3.水面与氧弹盖相平,但两极要保
持干燥;
4.将氧弹放入盛水桶中时注意手不
计
将氧弹的各部件用蒸馏水冲
及
洗干净并用专用毛巾擦干
其 附
注意： 1.氧弹只能用手拧动，当手
件
感到有阻力即应停止，切忌
洁
用工具硬拧
净
2.弹帽和阀座，用完后应冲
洗净并擦干
3.注意不许将弹杯倒置
装氧弹：
1 将氧弹上盖旋出，将已称量
装
的压片放在氧弹的小坩埚中； 2 取约8- 10 cm的燃烧丝，将
氧
铁丝中间捏成 V 形，两端分别绑
m Qv = – M(W水 C水 + C卡) ΔT +C丝 L
令 k = W水C水+ C卡，则Qv = – ( kΔT – C丝L)/m
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水为水的质量(=ρ水·V水)； C水为水的比热容；
C卡 为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温度计,搅拌器的热容； C丝为燃烧丝线容(单位：J/cm)； L为燃烧丝的长度(单位：cm) 。