大學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 燃燒熱地測(cè)定實(shí)驗(yàn)報(bào)告材料

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 一、目的要求 1、 用數(shù)字式氧彈熱量計(jì)測(cè)定樣品的燃燒熱。 2、 明確燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別。 3、 了解熱量計(jì)中主要部分的作用，掌握數(shù)字式氧彈熱量計(jì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 二、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)熱化學(xué)的定義，1mol物質(zhì)完全氧化時(shí)的反應(yīng)熱稱作燃燒熱。量熱法是熱力學(xué)的一個(gè)基本實(shí)驗(yàn)方法。在恒溫或恒壓條件下，可以分別測(cè)得恒容燃燒熱Qv和恒壓熱容QP。由熱力學(xué)第一定律可知，Qv等于體系內(nèi)能U變化；等于其焓變H。若把參加反應(yīng)的氣體和反應(yīng)生成的氣體都作為理想氣體處理，則它們之間存在以下關(guān)系： H=U+(PV) -(1) QP = QV + nRT

2、-(2) 氧彈熱量計(jì)的基本原理是能量守恒定律。樣品完全燃燒所釋放的能量使得氧彈本身及其周圍的介質(zhì)和有關(guān)附件的溫度升高。測(cè)量介質(zhì)在燃燒前后溫度的變化值，就可以求算該樣品的恒容燃燒熱。關(guān)系式如下： 式中，W樣和M分別為樣品的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量；QV為樣品的恒容燃燒熱；l和Ql是引燃用鐵絲的長(zhǎng)度和單位長(zhǎng)度燃燒熱，W水和C水是以水為測(cè)量介質(zhì)時(shí)，水的質(zhì)量和比熱容；C計(jì)稱為熱量計(jì)的水當(dāng)量，即除水之外，熱量計(jì)升高1所需要的熱量。T為樣品燃燒前后水溫的變化值。實(shí)際上，熱量計(jì)于周圍環(huán)境的熱交換無(wú)法完全避免，它對(duì)溫差測(cè)量值的影響可用雷諾溫度校正圖校正。 TCCWQlQMWlv?）計(jì)水水樣(實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 實(shí)驗(yàn)

3、儀器圖： 氧彈結(jié)構(gòu)圖： 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 三、儀器與試劑 儀器：HR15型氧彈卡計(jì)、ZDW-1A精密數(shù)字溫差測(cè)量?jī)x、電腦 試劑： 點(diǎn)火絲、剪刀、直尺、鑷子、燒杯、大容量瓶 氧氣鋼瓶、氧氣減壓閥、立式自動(dòng)充氧器 正丁醇 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 四、實(shí)驗(yàn)步驟 (1) 儀器準(zhǔn)備 開(kāi)啟ZDW-1A精密數(shù)字溫差測(cè)量?jī)x的電源開(kāi)關(guān)，溫度探頭放入熱量計(jì)外桶內(nèi)。開(kāi)啟計(jì)算機(jī)電源，進(jìn)入Windows操作系統(tǒng)。大燒杯中盛約800ml自來(lái)水，并放入3塊冰塊 (2) 樣品準(zhǔn)備 剪取10cm長(zhǎng)的點(diǎn)火絲，將其兩端放入氧彈彈蓋上的點(diǎn)火電極的槽縫內(nèi)，滑下電極上方的套圈，將點(diǎn)火絲固定。 將燃燒皿放在電子天平的托盤(pán)上，關(guān)閉天平

4、門(mén)，待天平讀數(shù)穩(wěn)定后，按下“ON”鍵，天平讀數(shù)復(fù)零。小心地往燃燒皿中滴入約0.7克樣品，關(guān)閉天平門(mén)，精確讀取樣品重量，記錄。 將裝有樣品的燃燒皿放入點(diǎn)火電極的鐵圈內(nèi)。用鑷子整理點(diǎn)火絲的形狀，使點(diǎn)火絲的中間部分浸入樣品中。將彈蓋放在彈體上，旋緊。在教師的指導(dǎo)下，向氧彈內(nèi)充入2 Mpa的氧氣約2分鐘。小心地將氧彈放入熱量計(jì)的內(nèi)桶內(nèi)。 將先前預(yù)備的冷水注入2000ml容量瓶中，再加自來(lái)水至刻度。另一1000ml容量瓶，也加自來(lái)水至刻度。將此3000ml自來(lái)水注入熱量計(jì)的內(nèi)桶。插上點(diǎn)火電源的插頭。蓋上熱量計(jì)的膠木蓋。按下HR15熱量計(jì)通用電控箱的電源開(kāi)關(guān)，指示燈亮，按下“攪拌”按鈕，開(kāi)始攪拌。 (3)

5、 測(cè)量 點(diǎn)擊電腦“開(kāi)始”“程序”“熱量計(jì)”，進(jìn)入熱量計(jì)主菜單。實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 選擇“發(fā)熱量測(cè)定”，點(diǎn)擊“確定”，進(jìn)入發(fā)熱量測(cè)定菜單。輸入樣品的重量（質(zhì)量）。其余各個(gè)選項(xiàng)應(yīng)該為：樣品名：Text21；分子量：74；點(diǎn)火熱：150J；儀器熱容：14600 J/，若無(wú)變化，不用修改。閱讀菜單右邊的說(shuō)明后再點(diǎn)擊“確定”，進(jìn)入測(cè)定窗口。接下來(lái)，遵照電腦的提示操作。在測(cè)量了“末期”的6個(gè)數(shù)據(jù)后，電腦會(huì)彈出提示，此時(shí)，取出溫度探頭并記錄“熱容值”、“燃燒熱 J/g”、“燃燒熱 J/mol”、“冷卻校正值”、“溫差校正”等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)存盤(pán)”，輸入文件名，文件名為實(shí)驗(yàn)者姓名的漢語(yǔ)拼音。點(diǎn)擊“退出

6、”。 (4)整理工作 關(guān)閉攪拌，打開(kāi)熱量計(jì)膠木蓋，拔下點(diǎn)火電源插頭，取出氧彈，排去廢氣，檢查燃燒是否完全。將熱量計(jì)內(nèi)桶的水倒去并放回原處。 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 五、數(shù)據(jù)記錄及其處理 我組得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖： t/min T/J 1 16.927 2 16.928 3 16.93 4 16.932 5 16.933 6 16.935 6.25 17.108 6.5 17.602 6.75 17.867 7 18.127 7.25 18.227 7.5 18.308 7.75 18.366 8 18.416 8.25 18.446 8.5 18.48 8.75 18.502 9 18.515

7、 9.25 18.535 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 9.5 18.55 9.75 18.561 10 18.572 10.25 18.583 10.5 18.592 10.75 18.598 11 18.604 11.25 18.608 11.5 18.615 11.75 18.62 12 18.623 12.25 18.625 12.5 18.627 12.75 18.628 13 18.63 13.25 18.63 13.5 18.631 14.5 18.632 15.5 18.631 16.5 18.631 17.5 18.632 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 18.5 18.632 軟件處理后

8、得到折線圖如下：131517192123252729313335373941系列1t/min ，據(jù)此我們可知，本次實(shí)驗(yàn)還是有一定的誤差， 將數(shù)據(jù)用Excel1616.51717.51818.5191357911T/J 經(jīng)過(guò)對(duì)圖表的分析可知，在點(diǎn)火前，探頭檢測(cè)到的溫度變化不大。而在點(diǎn)火后，溫度急速上升。在實(shí)驗(yàn)的后期，溫度又逐漸趨于平穩(wěn)，說(shuō)明燃燒已基本完成。通過(guò)分析，我們知道這次實(shí)驗(yàn)點(diǎn)火是成功的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定的參考性。通過(guò)的數(shù)據(jù)的分析，我們組測(cè)量到的正丁醇的燃燒熱為2496.2KJ/mol，而根據(jù)查閱資料，我們發(fā)現(xiàn)，正丁醇的標(biāo)準(zhǔn)熱燒熱為2673.2KJ/mol測(cè)量值低于標(biāo)準(zhǔn)值，說(shuō)明在測(cè)量過(guò)程中

9、熱量有一定的損耗，不過(guò)損耗不大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果在可接受范圍之內(nèi)。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分析，我認(rèn)為導(dǎo)致熱量損耗的因素主要如實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 下：1、系統(tǒng)誤差：實(shí)驗(yàn)儀器氣密性不夠好，裝置的蓋子不能完全蓋嚴(yán)實(shí)，有一定的空隙，此空隙導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱量的散失；2偶然誤差：在將3000ml自來(lái)水注入熱量計(jì)的內(nèi)桶時(shí)，沒(méi)有確保加入冰塊后的自來(lái)水溫度比外桶溫度（室溫）低1，此疏忽導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中熱量散失加劇，從而導(dǎo)致燃燒熱測(cè)量值的偏低。 由于從數(shù)據(jù)分析得知，點(diǎn)火前溫度變化不大，即由環(huán)境輻射和攪拌引進(jìn)的熱量所造成的升溫不多，所以，不需采用雷諾溫度校正圖進(jìn)行校正。 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔 文案大全 實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，我們了解了熱量計(jì)中主要部分的作用，掌握數(shù)字式氧彈熱量計(jì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，用數(shù)字式氧彈熱量計(jì)測(cè)量了燃燒熱。通過(guò)測(cè)量，我們得到正丁醇的燃燒熱為2496.2KJ/mol，通過(guò)查閱資料，我們發(fā)現(xiàn)正丁醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為2673.2KJ/mol。實(shí)驗(yàn)結(jié)果較接近標(biāo)準(zhǔn)值。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分析，我們認(rèn)為誤差主要是由實(shí)驗(yàn)儀器氣密性不夠