一、燃烧焓的测定实验报告.doc

1、 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

2、方法。等压燃烧热(Qp )与等容燃烧热(Q V)之间的关系为:Qp,m =Q V,m + (g)RT3、氧弹式量热计属于一个等容系统，且热力学能变U =0。即 C U B+ C U 引燃丝 +U 量热计 =0 ；可化作：m BQV,B+lQB+KT=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

3、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，

4、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

5、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 3 Mpa 。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

6、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 17.2782 16.078 2 16.458 2 17.2803 16.077 3 16.747 3 17.2824 16.075 4 16.921 4 17.2835 16.073 5 17.026 5 17

7、.2836 16.072 6 17.097 6 17.2837 16.071 7 17.150 7 17.2838 16.068 8 17.186 8 17.2819 16.067 9 17.213 9 17.28010 16.066 10 17.260 10 17.27911 17.24312 17.25413 17.26314 17.27115 17.2755-2、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

8、 1 17.532 1 18.9982 17.527 2 17.812 2 18.9983 17.525 3 18.136 3 18.9984 17.522 4 18.424 4 18.9975 17.519 5 18.607 5 18.9966 17.517 6 18.731 6 18.9947 17.514 7 18.812 7 18.9928 17.511 8 18.865 8 18.9889 17.508 9 18.904 9 18.98510 17.505 10 18.932 10 18.98211 18.95212 18.96713 18.97814 18.99215 18.995

9、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/molT=17.30-16.05=1.25KK=-( mBQV,B+lQB)/ T=-(-0.6922*3225.46*1000/122-6.699*13.8)/ 1.25=14714.37 J.（2）计算萘的燃烧焓：T=18.90-17.49=1.41KQv,B=-(lQB+KT)/m B=-(-6.699*11.2+ 14714.37*1.41)/

10、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。