最新一燃烧焓的测定实验报告.docx
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最新一燃烧焓的测定实验报告
物理化学实验报告
实验名称：
燃烧焓的测定
学院：
化学工程学院
专业：
化学工程与工艺
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
日期：
一、实验目的
1、用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。
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、了解氧弹式量热计中主要部分的作用，掌握氧弹式量热计的实验技术。
4、学会用雷诺作图法校正温度变化值。
二、实验原理
1、燃烧焓是热化学中重要的基本数据，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燃烧热来表示,即△CHm=Qp,m。
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。
2、量热法是热力学实验的一个基本方法。
等压燃烧热（Qp）与等容燃烧热（QV）之间的关系为:
Qp,m=QV,m+∑ν（g）RT
3、氧弹式量热计属于一个等容系统，且热力学能变△U=0。
即△CUB+△CU引燃丝+△U量热计=0；
可化作：
mBQV,B+lQB+K△T=0
三、实验准备
1、主要药品：
萘约0.6g，苯甲酸约0.8g。
2、主要仪器：
氧弹式量热计、压片机、贝克曼温度计、温度计（100℃）、引燃丝（15㎝）、量筒（2000ml）、氧气钢瓶及减压阀等。
四、实验装置图
四、实验步骤
1、热容量K的测定
（1）截取15cm引燃丝，将其中部绕成环状。
（2）称取苯甲酸约0.8g，压成片状，并放桌上敲击2次，去除没压紧的部分，再次称量。
（3）拧开氧弹盖放在专用支架上，引燃丝两端固定在两电极柱上，药片放于坩埚中，使引燃丝与药片表面接触，盖上氧弹盖。
（4）将氧弹放于充氧器底盖上，充进1Mp的氧，1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出，再充氧气约1分钟，查漏。
（5）量取3000ml的水倒入内桶，氧弹放于内桶底座上，点火插头插在氧弹电极上，将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。
（6）打开电源，按“搅拌”。
约5分钟后，开始初期的读数，隔半分钟读数一次，读第10次的同时按“点火”，仍半分钟读一次，直至两温差小于0.002℃时，再读数10次。
（7）停止搅拌，取出传感器，拔掉引火导线，取出氧弹并擦干外壳，用放气阀放掉氧气，打开氧弹盖，检查燃烧是否完全。
（8）取出引燃丝，量其剩余长度。
2、萘的燃烧焓测定
（1）截取15cm引燃丝，将其中部绕成环状。
（2）称取萘约0.6g，压成片状，并放桌上敲击，去除没压紧的部分，再次称量。
（3）拧开氧弹盖放在专用支架上，引燃丝两端固定在两电极柱上，药片放于坩埚中，使引燃丝与药片表面接触，盖上氧弹盖。
（4）将氧弹放于充氧器底盖上，充进1Mp的氧，1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出，再充氧气约1分钟，查漏。
（5）量取3000ml的水倒入内桶，氧弹放于内桶底座上，点火插头插在氧弹电极上，将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。
（6）打开电源，按“搅拌”。
约5分钟后，开始初期的读数，隔半分钟读数一次，读第10次的同时按“点火”，仍半分钟读一次，直至两温差小于0.002℃时，再读数10次。
（7）停止搅拌，取出传感器，拔掉引火导线，取出氧弹并擦干外壳，用放气阀放掉氧气，打开氧弹盖，检查燃烧是否完全。
（8）取出引燃丝，量其剩余长度。
五、注意事项
1、氧弹充气时要注意安全，人应站在侧面，减压阀指针在1-2MPa，切不可超过3Mpa。
2、燃烧丝与两电极及样品片一定要接触良好，而且不能有短路。
3、一定要将点燃镍丝的中间螺旋段紧贴在样品圆片上，并用棉纱轻轻裹一下。
4、测定仪器热容与测定样品的条件应该一致。
5、待测样品一定要干燥，样品压片要压紧。
六、数据记录与处理
室温：
20.3℃大气压强：
101.54KPa
5-1、苯甲酸燃烧的记录
苯甲酸的质量：
0.6922g引燃丝初始长度：
15.0cm
引燃丝剩余长度：
1.2cm
读数序号
（30s读一次）
初期温度t/℃
读数序号
（30s读一次）
主期温度t/℃
读数序号
（30s读一次）
末期温度t/℃
1
16.081
1
16.133
1
17.278
2
16.078
2
16.458
2
17.280
3
16.077
3
16.747
3
17.282
4
16.075
4
16.921
4
17.283
5
16.073
5
17.026
5
17.283
6
16.072
6
17.097
6
17.283
7
16.071
7
17.150
7
17.283
8
16.068
8
17.186
8
17.281
9
16.067
9
17.213
9
17.280
10
16.066
10
17.260
10
17.279
11
17.243
12
17.254
13
17.263
14
17.271
15
17.275
5-2、萘燃烧的记录
萘的质量：
0.5643g引燃丝初始长度：
15.0cm
引燃丝剩余长度：
3.8cm
读数序号
（30s读一次）
初期温度t/℃
读数序号
（30s读一次）
主期温度t/℃
读数序号
（30s读一次）
末期温度t/℃
1
17.529
1
17.532
1
18.998
2
17.527
2
17.812
2
18.998
3
17.525
3
18.136
3
18.998
4
17.522
4
18.424
4
18.997
5
17.519
5
18.607
5
18.996
6
17.517
6
18.731
6
18.994
7
17.514
7
18.812
7
18.992
8
17.511
8
18.865
8
18.988
9
17.508
9
18.904
9
18.985
10
17.505
10
18.932
10
18.982
11
18.952
12
18.967
13
18.978
14
18.992
15
18.995
5-3、苯甲酸燃烧的温度曲线图
5-4、萘燃烧的温度曲线图
（1）计算K值：
△CHm（苯甲酸）=-3226.7KJ/mol，Q引燃丝=-6.699J/cm
则△CUm（苯甲酸）=△CHm（苯甲酸）-（-0.5）*RT=-3225.46KJ/mol
△T=17.30-16.05=1.25K
K=-（mBQV,B+lQB）/△T=-（-0.6922*3225.46*1000/122-6.699*13.8）/1.25
=14714.37J.℃
（2）计算萘的燃烧焓：
△T=18.90-17.49=1.41K
Qv,B=-（lQB+K△T）/mB=-（-6.699*11.2+14714.37*1.41）/0.5643=-36633.4J/g
△CUm=Qv,B*200/1000=-7326.68J/mol
△CHm=△CUm+3RT=-7319.24J/mol
七、思考与讨论
1、本次实验测得的萘的燃烧焓偏高，主要的误差在于药品称量时电子天平的读数，实验温度的读取，数据拟合时的读数等。
2、把固体样品压成片状是为了方便称量和安装试验装置，避免在称量和装药品时有损失，影响实验数据的准确性。
而且在点火时受热就比较均衡，固体样品更容易燃烧充分，在测定液体样品时，将液体样品装入坩埚中，将点火丝固定在电极上，有螺旋的部位浸入样品内，并注意点火丝不与坩埚接触。
3、本实验中，哪些为体系？
哪些为环境？
实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？
答：
氧弹内部空间为体系，氧弹以外为环境，实验过程中有热损耗，可增加氧弹壁的厚度来降低热损耗。
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