燃烧热的测定实验报告Word文档下载推荐.docx
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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（A.R或燃烧热专用）
铁丝（10cm长）
四、实验步骤
（1）称取约0.5g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0.5g左右萘，重复
（2）-（5）操作。
五、注意事项
1、为避免腐蚀，必须清洗氧弹。
2、点火成败是实验关键，实验前应仔细安装点火丝。
点火丝不应与弹体内壁接触，避免点火后发生短路。
3、实验结束后，一定要把未燃烧的铁丝重量从公式中减掉。
4、样品压片力度须适中。
六、数据处理
1.数据记录
（1）、数据整理如下：
第一次测量苯甲酸样品
点火丝的质量m铁/g
0.0131
燃烧后剩下点火丝的质量m铁1/g
0.0121
燃烧的点火丝质量/g
0.0010
压片质量m压/g
0.6073
苯甲酸1质量m样/g
0.5942
系统温度/℃
21.6
t/min
温度/℃
0.5
23.371
6.5
23.915
12.5
24.385
18.5
24.398
1.0
23.368
7.0
24.084
13.0
24.389
19.0
1.5
23.366
7.5
24.171
13.5
24.392
19.5
24.397
2.0
23.364
8.0
24.230
14.0
24.395
20.0
2.5
23.362
8.5
24.270
14.5
24.396
20.5
3.0
23.360
9.0
24.298
15.0
21.0
3.5
23.358
9.5
24.320
15.5
24.400
21.5
24.39
4.0
23.357
10.0
24.338
16.0
22.0
4.5
23.356
10.5
24.352
16.5
22.5
24.388
5.0
23.354
11.0
24.363
17.0
23.0
24.386
5.5
23.375
11.5
24.371
17.5
24.399
23.5
6.0
23.633
12.0
24.379
18.0
24.0
24.384
第二次测量苯甲酸样品
0.0129
0.0079
0.0050
0.4900
苯甲酸2质量m样/g
0.4771
22.997
23.447
23.821
23.837
22.996
23.570
23.825
22.995
23.645
23.828
23.836
22.993
23.693
23.831
23.835
22.992
23.727
23.833
23.749
23.834
22.991
23.768
22.990
23.782
22.989
23.794
23.802
23.832
23.030
23.813
23.236
23.817
第一次测量萘样品
点火丝的质量
m铁/g
0.0151
0.0144
0.0007
0.4820
萘1质量m样/g
0.4669
t/min
0.5
22.243
7.5
22.619
14.5
23.586
21.5
23.609
1.0
22.314
8.0
22.937
15.0
23.591
22.0
1.5
22.325
8.5
23.171
15.5
23.595
22.5
2.0
22.328
9.0
23.307
16.0
23.599
23.0
23.608
2.5
22.330
9.5
23.383
16.5
23.601
23.5
3.0
10.0
23.433
17.0
23.604
24.0
23.607
3.5
10.5
23.469
17.5
23.605
24.5
4.0
22.331
11.0
23.519
18.0
25.0
23.606
4.5
11.5
23.497
18.5
25.5
5.0
12.0
23.535
19.0
26.0
5.5
22.332
12.5
23.550
19.5
26.5
6.0
13.0
23.562
20.0
27.0
6.5
13.5
23.572
20.5
27.5
23.603
7.0
22.369
14.0
23.579
21.0
28.0
第二次测量萘样品
0.0149
0.0096
0.0053
0.5444
萘2质量m样/g
0.5295
22.237
22.971
23.636
23.660
22.235
23.206
23.642
22.234
23.342
23.647
23.659
22.233
23.427
23.651
23.658
22.232
23.482
23.654
23.521
23.657
22.231
23.551
23.656
22.230
23.574
23.655
23.592
22.229
23.653
22.281
23.619
23.661
22.617
23.629
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=—3226.9KJ/mol
苯甲酸燃烧反应方程式为：
由△rHm=cHm=Qp,m＝Qv,m＋ΔnRT
（1）
得苯甲酸标准状况下其恒压摩尔燃烧热为
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。
计算仪器常数C
（2）
——为苯甲酸恒容摩尔燃烧热，
；
C——仪器常数，kJ·
K－1；
——样品燃烧前后量热计温度的变化值；
——为点火丝的恒容燃烧热（－6.6944kJ·
g-1）
——为点火丝的质量，g；
——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=1.048K△T1=0.853K
现将计算C值所需数据及计算结果整理如下：
样品
温差
△T1/K
点火丝
质量/g
苯甲酸恒容燃烧热
点火丝燃烧热
苯甲酸用量
/g
C/
C平均值
1.048
-3228.1
-6.6944
14.993
14.909
0.853
14.824
（2）计算萘的燃烧热
由公式可得，萘的恒容燃烧热：
——为萘恒容摩尔燃烧热，
——仪器常数，kJ·
——为萘的质量，g
图三：
萘1
图四：
萘2
萘用量/g
C
恒容摩尔燃烧热
平均值
1.265
0.0007
14.909
-5176.396
-5164.433
1.430
0.0053
-5152.470
（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：
可得萘的燃烧焓：
两次实验其系统温度分别为21.6℃和21.6℃
计算后取平均值得萘在294.75K时其摩尔燃烧热为
cHm=Qp,m=—5170.559
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（294.75K）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，
（萘，25℃）=—5153.8kJ/mol
相对误差=
（2）实验误差来源分析
i.药片质量：
压片后称重总质量，通过简单计算得到药片质量。
在固定药片至电极的过程中以及转移的过程中，可能有药片粉末的脱落。
此外，考虑到实验中是徒手操作，手上的油脂等杂物可能粘附在药片上，导致实际燃烧的物质并不是理论质量的物质，使得测量结果不准确。
因此，要药片要压实，且最好戴着手套操作。
ii.系统绝热效果：
系统并不是理想的绝对绝热，可能引入误差。
iii.搅拌器功率较大,搅拌器不断引进的能量引入误差。
iv.处理恒容摩尔燃烧热和恒压摩尔燃烧热时，没有找到苯甲酸和萘的比热，所以不能算得出298.15K时的值，本实验结果是近似处理。
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，294.75k）=-5170.559
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。
2、什么是卡计和水的热当量？
如何测得？
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？
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
[1].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.
[2].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,2000.
[3].《燃烧热测定实验研究》李森兰，杜巧云，王保玉大学化学，2001.
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