实验 2 燃烧热的测定 姓名:邓晖;学号:2010011986;班级:材 03 班;同组实验人员:覃兆童 实验日期:2012-4-14;提交报告日期:2012-4-27; 带实验的助教姓名:陈双龙 1 引言(简明的实验目的/原理) 1.1 实验目的 1 熟悉弹式量热计的原理、构造及使用方法。 2 明确恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。 3 掌握温差测量的实验原理和技术。 4 学会用雷诺图解法校正温度改变值。 1.2 实验原理 在指定温度及一定压力下,1mol 物质完全燃烧时的定压反应热,称为该物质在此温度下的摩尔燃烧热,记作△ c H m 。通常,完全燃烧是指 C→CO 2 (g),H 2 →H 2 O(l),S→SO 2 (g),而 N、卤素、银等元素变为游离状态。由于在上述条件下△H=Q p ,因此△ c H m 也就是该物质燃烧反应的等压热效应 Q p 。 在实际测量中,燃烧反应在恒容条件下进行(如在弹式量热计中进行),这样直接测得的是反应的恒容热效应 Q v (即燃烧反应的△ c U m )。若反应系统中的气体均为理想气体,根据热力学推导,Q p 和 Q v 的关系为 p V Q Q nRT = +Δ (1) 式中:T——反应温度,K;△n ——反应前后产物与反应物中气体的物质的量之差;R——摩尔气体常数。 通过实验测得 Q v 值,根据上式就可计算出 Q p ,即燃烧热的值。 本实水桶同其周围测量热效应实验所用量热桶与外水套之其中的氧弹、弹式量热计围的介质和量应的仪器称作热计和氧弹结之间以空气隔测温器件、计的基本原理量热计有关附作量热计。量结构如图 2-2-热。同时,还搅拌器和水便理是能量守恒附件的温度升量热计的种类1 和图 2-2-2还对内水桶的便近似构成一恒定律。样品高。测量介质 类很多。一般2 所示。实验的外表面进行一个绝热体系品完全燃烧所质在燃烧前后 般测量燃烧热验过程中外水行了电抛光。系。 所释放的能量后的变化值,热用弹式量热水套保持恒温这样,内水量使得氧弹本就可求算该计。温,内水桶连身及该样品 的恒式中器常为棉点火式计2 实 实 2 2.弹式电脑压阀萘( 2.SR-1氮氧 2.恒容燃烧热。中:m——为常数,kJ·℃棉线和点火丝火丝的质量,先燃烧已知计算出未知物实 验操作 2.1 实验 用.1.1 实验用品式量热计 1 套脑一台(用于阀公用。 (AR);苯甲酸.1.2 仪器型号1 数显热量计氧式热量计。.1.3 测试装置 mM待测物的质量℃-1 ;T Δ ——丝的恒容燃烧kg。 知燃烧热的物物的恒容摩尔用 品、仪器 型品 套;2000ml 容于采集数据);酸(AR)。 号 计控制器; 置示意图(如VrmQ KM= •Δ量,kg ; M—样品燃烧前烧热(-16736物质(如苯甲燃烧热,再根型 号及测 试容量瓶 1 个;1压片机、镍如图 2-2-1 及V T Q • Δ − 棉线r M ——为待测前后量热计温6 和-3243k甲酸),标定仪根据(1)式试 装置示意1000ml 容量镍丝、棉线、及图 2-2-3)V m Q • − 棉线 点火测物的摩尔质温度的变化值kJ·kg) m 棉仪器常数 K,式计算出摩尔图 瓶 1 个;水盆万用表、分 m • 火丝 点火丝 质量,kg·mo值; V Q 棉线 ,棉线 , m 点火丝 —再燃烧未知尔燃烧热。 盆 1 个(容量分析天平、剪 ol-1 ; K—V Q 点火丝 ————分别为棉知物质,便可量大于 3000m剪刀、氧气瓶(2) ——仪—分别线和可由上ml);瓶及减 2.2 实验条件(实验温度、湿度、压力等) 室温、常压 2.3 实验操作步骤及方法要点 实验操作步骤 方法要点 1.仪器常数的测定 ①样品准备 取合适长度镍丝和棉线各一根,分别在分析天平上准确称量。 在台秤上称量 0.8g 左右的苯甲酸,在压片机上压成片状,取出药片并轻轻去掉粘附在药片上的粉末,用称好的棉线捆绑在药片上,固定好。将镍丝穿入棉线,在分析天平上准确称量。 将苯甲酸片上的镍丝固定在氧弹的两根电极上,如图2-2-3,用万用表检查是否通路。确认通路后旋紧弹盖,通入1.0MPa 氧气,然后将氧弹放入内水桶,接上点火电极。 ②仪器准备 打开量热计电源,开动搅拌,将温度传感器置于外水套中,观察温度显示。待温度稳定后,记下温度。 用水盆接取自来水(大于 3000ml),将温度传感器放入水盆中,不断搅动,通过加入凉水或热水调节水温,使温度低于外水套 0.8-0.9℃左右。准确量取 3000ml,倒入内桶。