燃燒熱的測定實驗報告

燃燒熱的測定實驗報告Ⅰ、目的要求一、用數(shù)字式氧彈熱量計測定樣品的燃燒熱。二、明確燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別。三、了解熱量計中主要部分的作用，掌握數(shù)字式氧彈熱量計的實驗技術(shù)。Ⅱ、實驗原理根據(jù)熱化學(xué)的定義，1mol物質(zhì)完全氧化時的反應(yīng)熱稱作燃燒熱。量熱法是熱力學(xué)的一個基本實驗方法。在恒溫或恒壓條件下，可以分別測得亨容燃燒熱Q和恒壓熱容Q。由熱力學(xué)第一定律可知，Q等于體系內(nèi)能ΔU變化；等于其焓變ΔH。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：ΔH=ΔU+Δ(PV)-----------------------------------(1)Q=Q+ΔnRT----------------------------------(2)氧彈熱量計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和M分別為樣品的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量；Q為樣品的恒容燃燒熱；l和Q是引燃用鐵絲的長度和單位長度燃燒熱，W和C是以水為測量介質(zhì)時，水的質(zhì)量和比熱容；C稱為熱量計的水當(dāng)量，即除水之外，熱量計升高1℃所需要的熱量。ΔT為樣品燃燒前后水溫的變化值。實際上，熱量計于周圍環(huán)境的熱交換無法完全避免，它對溫差測量值的影響可用雷諾溫度校正圖校正。Ⅲ、儀器與試劑HR－15型氧彈卡計ZDW-1A精密數(shù)字溫差測量儀電腦點火絲、剪刀、直尺、鑷子、燒杯、大容量瓶氧氣鋼瓶、氧氣減壓閥、立式自動充氧器正丁醇

Ⅳ、實驗步驟(1)、儀器準備開啟ZDW-1A精密數(shù)字溫差測量儀的電源開關(guān)，溫度探頭放入熱量計外桶內(nèi)。開啟計算機電源，進入Windows操作系統(tǒng)。大燒杯中盛約800ml自來水，并放入3塊冰塊。(2)、樣品準備剪取10cm長的點火絲，將其兩端放入氧彈彈蓋上的點火電極的槽縫內(nèi)，滑下電極上方的套圈，將點火絲固定。將燃燒皿放在電子天平的托盤上，關(guān)閉天平門，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，精確讀取樣品重量，記錄。將裝有樣品的燃燒皿放入點火電極的鐵圈內(nèi)。用鑷子整理點火絲的形狀，使點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2Mpa的氧氣約2分鐘。小心地將氧彈放入熱量計的內(nèi)桶內(nèi)。將先前預(yù)備的冷水注入2000ml容量瓶中，再加自來水至刻度。另一1000ml容量瓶，也加自來水至刻度。將此3000ml自來水注入熱量計的內(nèi)桶。插上點火電源的插頭。蓋上熱量計的膠木蓋。按下HR－15熱量計通用電控箱的電源開關(guān)，指示燈亮，按下“攪拌”按鈕，開始攪拌。(3)、測量點擊電腦“開始”→“程序”→“熱量計”，進入熱量計主菜單。選擇“發(fā)熱量測定”，點擊“確定”，進入發(fā)熱量測定菜單。輸入樣品的重量（質(zhì)量）。其余各個選項應(yīng)該為：樣品名：Text21；分子量：74；點火熱：150J；儀器熱容：14600J/℃，若無變化，不用修改。閱讀菜單右邊的說明后再點擊“確定”，進入測定窗口。接下來，遵照電腦的提示操作。在測量了“末期”的6個數(shù)據(jù)后，電腦會彈出提示，此時，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”等實驗數(shù)據(jù)。點擊“數(shù)據(jù)存盤”，輸入文件名，文件名為實驗者姓名的漢語拼音。點擊“退出”。(4)、整理工作關(guān)閉攪拌，打開熱量計膠木蓋，拔下點火電源插頭，取出氧彈，排去廢氣，檢查燃燒是否完全。將熱量計內(nèi)桶的水倒去并放回原處。五、數(shù)據(jù)記錄及其處理初期15.11115.11115.11115.11115.11215.112主期15.15315.59515.91016.10916.22516.30916.36716.40816.44216.46316.48216.49516.50516.51416.51816.52216.52616.52816.53116.53116.53216.53316.53416.534末期16.53416.53416.53416.53416.53416.533熱容值燃燒熱冷卻校正值溫差+校正

14600J/C28888.160.00421.4252

六、實驗結(jié)論及討論在本次試驗中，我們重做了兩次:1、第一次因為點火沒成功，經(jīng)過我們的檢查和分析，原因可能是電源接觸不良，導(dǎo)致鐵絲無法受熱。2、第二次重做則是因為曲線過于平緩，可能是因為加到的樣品質(zhì)量不足或者氧氣不足導(dǎo)致樣品燃燒不充分。本次實驗次數(shù)雖多，但是我們在做實驗中學(xué)到了比別人更多的東西，比其他同學(xué)更加了解本次實驗的原理和操作?？偟膩碚f，實驗還是很成功的！7、思考題解答（1）燃燒熱測定的實驗，要保證測量的準確，需要注意什么？答：要保證測量的準確，我們需要注意：a、我們要保證樣品質(zhì)量稱量的準確性；b、要準確量取鐵絲的長度，不可過長；c、保證氧彈里面的氧氣要充足，以使樣品燃燒充分；（2）如何用蔗糖的燃燒熱數(shù)據(jù)求其標(biāo)準生成熱。解：已知蔗糖的燃燒熱為△H，設(shè)標(biāo)準生成熱為△fHm(C12H22O11)。C12H22O11(s)+12O(g)→12CO2(g)+11H2O(l)△H=-Q△H=12△fHm(CO2)+11△fHm(H2O)-△fHm(C12H22O11)故△fHm(C12H22O11)=12△fHm(CO2)+11△fHm(H2O)-△H（3）在量熱學(xué)測定中，還有哪些情況可能需要用