实验3 燃烧热的测定
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燃烧热的测定实验报告实验目的,通过实验测定燃烧热的大小,探究燃烧过程中的能量转化规律,加深对燃烧热概念的理解。
实验原理,燃烧热是指单位物质在标准状态下完全燃烧时放出的热量。
实验中我们采用量热器测定燃烧热,将待测物质放入量热器内燃烧,通过测定温度变化和质量变化,计算出燃烧热。
实验步骤:1. 将待测物质(如镁丝)放入量热器内,称取质量m1;2. 用精密天平称取一定质量的水m2,并记录水的初始温度;3. 用点火器点燃待测物质,待燃烧结束后,测量水的最终温度;4. 测量燃烧后的待测物质的质量m3。
实验数据记录与处理:1. 待测物质质量m1 = 0.05g;2. 水的质量m2 = 100g,初始温度t1 = 20℃,最终温度t2 = 45℃;3. 燃烧后待测物质质量m3 = 0.02g。
实验结果计算:1. 待测物质燃烧放出的热量Q = mcΔT,其中m为水的质量,c为水的比热容(4.18J/g℃),ΔT为温度变化;2. 待测物质燃烧放出的热量Q = 100g × 4.18J/g℃× (45℃ 20℃) = 6270J;3. 待测物质燃烧放出的热量Q = 6270J;4. 待测物质的质量变化Δm = m1 m3 = 0.05g 0.02g = 0.03g;5. 待测物质燃烧放出的热量Q' = Q/Δm = 6270J/0.03g = 209000J/g。
实验结论,根据实验数据计算得出,待测物质燃烧放出的热量为209000J/g。
通过本次实验,我们深刻理解了燃烧热的概念,并掌握了测定燃烧热的方法和步骤。
同时,实验结果也验证了燃烧过程中的能量转化规律,为我们进一步学习热化学提供了重要的实验基础。
总结,本次实验通过测定燃烧热,加深了我们对燃烧过程中能量转化规律的理解,为我们打下了坚实的实验基础。
在今后的学习中,我们将进一步探索热化学的奥秘,不断提高实验操作技能,培养科学精神,为将来的科学研究和工作打下坚实的基础。
一、实验名称:燃烧热的测定二、实验目的1、明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。
2、通过测定萘的燃烧热,掌握有关热化学实验的一般知识和技术。
3、掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
4、了解、掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。
5、学会雷诺图解法校正温度改变值。
三、实验原理在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Q v), 其值等于这个过程的内能变化(ΔU)Q v = – MC VΔT/m在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Q p),其值等于这个过程的热焓变化(ΔH)Q p= Q + ΔnRT在略去体系与环境的热交换的前提下,体系的热平衡关系为Q v = – M[(WC水+ C体系)ΔT – Q a L a– Q b L b]/m令 k = WC水+ C体系,则Q v = –M( kΔT – Q a L a– Q b L b)/M其中:M为燃烧物质的摩尔质量;m为燃烧物质的质量;Qv 为物质的定容燃烧热;ΔT为燃烧反应前后体系的真实差;W为水的质量;C为水的比热容;C体系为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温度计,搅拌器的热容;Q a、Q b分别为燃烧丝,棉线容;L a,L b分别为燃烧丝,棉线的长度。
在已知苯甲酸燃烧热值的情况下,我们通过实验可测出k的大小,用同样的方法我们就可以测出萘的燃烧热值Q v。
仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质(如本实验用苯甲酸),放在量热计中燃烧,测其始、末温度,经雷诺校正后,按上式即可求出C。
雷诺校正:消除体系与环境间存在热交换造成的对体系温度变化的影响。
方法:将燃烧前后历次观察的温度对时间作图,联成FHDG线如图4-1或者图4-2。
图中H相当于开始燃烧之点,D点为观察到最高温度读数点,将H所对应的温度T1,D所对应的温度T2,计算其平均温度,过T点作横坐标的平行线,交FHDG线于一点,过该点作横坐标的垂线a,然后将FH线和GD线外延交a线于A、C两点,A点与C点所表示的温度差即为欲求温度的升高∆T。
燃烧热的测定实验报告燃烧热的测定实验报告引言:燃烧热是指物质在常压下燃烧1摩尔所释放的能量,是研究化学反应热力学性质的重要指标之一。
本实验旨在通过测定某种物质的燃烧热,探究其燃烧特性以及能量转化过程。
实验材料和仪器:1. 实验物质:甲醇2. 仪器:燃烧热测定装置、电子天平、温度计、计时器实验步骤:1. 准备工作:将燃烧热测定装置清洗干净,确保无杂质残留。
2. 称量物质:使用电子天平精确称量一定质量的甲醇,记录质量值。
3. 装置准备:将称量好的甲醇放入燃烧热测定装置中,调整装置,确保甲醇完全燃烧。
4. 温度测定:在燃烧热测定装置的适当位置插入温度计,记录初始温度。
5. 点火燃烧:用火柴点燃甲醇,观察燃烧过程并计时。
6. 温度测定:在燃烧过程中,定时记录温度的变化。
7. 燃烧结束:当甲醇完全燃烧结束后,停止计时,并记录最终温度。
实验数据处理:1. 计算质量:根据电子天平的测量结果得到甲醇的质量。
2. 计算温度差:根据初始温度和最终温度的差值,得到温度变化。
3. 计算燃烧热:根据燃烧热的定义,燃烧热=质量*温度差。
实验结果与讨论:通过实验,我们得到了甲醇的燃烧热。
根据实验数据,我们计算出了甲醇的燃烧热为XXX J/mol。
这个结果与理论值相比较接近,说明实验操作准确无误。
甲醇是一种常见的有机物质,其燃烧热的测定对于了解有机物质的燃烧特性具有重要意义。
甲醇的燃烧热是负值,说明甲醇的燃烧过程是放热的。
这是因为在燃烧过程中,甲醇与氧气发生反应,产生二氧化碳和水,释放出大量的能量。
燃烧热的测定不仅可以用于有机物质,还可以用于无机物质的研究。
通过测定不同物质的燃烧热,可以比较它们的燃烧能力和能量释放程度。
这对于研究化学反应的热力学性质、能量转化过程以及能源利用具有重要意义。
此外,燃烧热的测定还可以应用于实际生活中。
例如,在燃料的选择和利用中,了解不同燃料的燃烧热可以帮助我们选择更高效、更环保的能源。
同时,燃烧热的测定也可以用于燃料的质量检测和能源计量。
实验三燃烧热的测定【摘要】本文的目的是充分认识和掌握恒压热效应与恒容热效应的区别及相互关系;了解氧弹量热计的构造和测量原理,掌握燃烧热的测定技术。
采用雷诺图解法测定了苯甲酸和萘的燃烧热。
实验结果表明,在恒容条件下测得的摩尔燃烧热=-5857.83,在恒压条件下测得的摩尔燃烧热-5826.69结果说明, 22.4℃左右时,实验测定萘的燃烧热为-5826.69KJ/mol。
【前言】摩尔燃烧热是指在一定温度下,1 mol物质完全燃烧时的反应热。
摩尔燃烧热的测定,除了其实际应用价值外,还广泛应用于各种热化学计算。
燃烧热的测定既可在恒压条件下进行,也可在恒容条件下进行。
根据热力学第一定律,如果没有非体积功则在恒容条件下测得的摩尔燃烧热等于摩尔反应内能;在恒压条件下测得的摩尔燃烧热等于摩尔反应焓变。
如果把参与反应的所有气体都作为理想气体来处理,则等压摩尔燃烧热与等容摩尔燃烧热满足如下关系式:=+物质的燃烧热通常用氧弹量热计来测量。
氧弹量热计是一种重要的热化学仪器,广泛应用于测定煤炭、石油、食品、木材、炸药等物质的发热量。
氧弹量热计的基本原理是能量守恒定律。
将一定量待测物质在氧弹中完全燃烧,释放的能量会使氧弹本身、氧弹周围的介质及其他有关附件的温度同时升高。
测量介质在燃烧前后温度的变化,就可以求算出样品的恒容摩尔燃烧热,其关系式如下:-()=实际上,量热计与周围环境的热交换是无法完全避免的,因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确地测定,而必须对实验测读的数据进行适当校正。
常用的校正方法是雷诺(Renolds)温度校正图法。
【正文】一、仪器和试剂氧弹式量热计、数显贝克曼温度计、水银温度计、氧气钢瓶、氧气减压阀、压片机、秒表、量筒、扳手、镊子、燃烧丝万用表、电子天平、苯甲酸、萘。
二、实验方法三、1.测定弹式量热计的热容(1)样品压片及称量。
用台科称取大约1 g苯甲酸,在压片机上压成圆片。
样品压片时,不宜太紧,也不宜太松。
燃烧热(焓)的测定【实验目的】1.用恒温式热量计测定萘的燃烧焓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.了解恒温式热量计中主要部分的作用,掌握恒温式热量计的实验技术4.学会雷诺图解法,校正温度改变值【实验原理】燃烧焓是指1mol物质在等温、等压下与氧进行完全氧化反应时的焓变。
“完全氧化”的意思是化合物中的元素生成较高级的稳定氧化物,如碳被氧化成CO2(气),氢被氧化成H2O (液),硫被氧化成SO(气)等。
燃烧焓是热化学中重要的基本数据,因为许多有机化合物的标准摩尔生成焓都可通过盖斯定律由它的标准摩尔燃烧焓及二氧化碳和水的标准摩尔生成焓求得。
通过燃烧焓的测定,还可以判断工业用燃料的质量等。
由上述燃烧焓的定义可知,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热效应(燃烧热)来表示,即ΔC H m=Q p·m。
因此,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。
量热法是热力学实验的一个基本方法。
测定燃烧热可以在等容条件下,亦可以在等压条件下进行。
等压燃烧热(Q P)与等容燃烧热(Q V)之间的关系为:Q P=Q V+Δm(g)=Δξ∑v B(g)RT (2—1)或Q p·m=Q v·m+∑v B(g)RT式中,Q p·m或Q v·m均指摩尔反应热,∑v B(g)为气体物质化学计算数的代数和;Δξ为反应进度增量,Q p或Q v则为反应物质的量为Δξ时的反应热,Δm(g)为该反应前后气体物质的物质的量变化,T为反应的绝对温度。
测量其原理是能量守恒定律,样品完全燃烧放出的能量使热量计本身及其周围介质(本实验用水)温度升高,测量了介质燃烧前后温度的变化,就可以求算该样品的恒容燃烧热。
其关系如:Q v=-C vΔT (2-2)上式中负号是指系统放出热量,放热时系统的内能降低,而C v和ΔT均为正值。
系统除样品燃烧放出热量引起系统温度升高以外,其他因素:燃烧丝的燃烧,氧弹内N2和O2化合并溶于水中形成硝酸等都会引起系统温度的变化,因此在计算水当量及发热量时,这引起因素都必须进行校正,其校正值如下:(1)燃烧丝的校正:Cu-Ni合金丝:-3.138J·cm-1(2)酸形成的校正:(本实验此因素忽略)。
物理化学实验燃烧热的测定燃烧热是指物质在恒定压力下完全燃烧时释放或吸收的热量。
测定物质的燃烧热对于研究物质的性质、燃烧过程以及能量转化等方面有着重要的意义。
本文将介绍物理化学实验中燃烧热的测定方法及实验操作步骤。
一、实验原理物质的燃烧热可以通过燃烧反应的焓变来确定。
焓变是指在恒定压力下,反应过程中系统的热量变化。
燃烧反应通常可写为:物质A + O2 →产物其中A为被燃烧的物质,O2为氧气。
在完全燃烧状态下,反应中物质A测绝对燃烧热ΔH0为反应放出的能量。
ΔH0 = Q = mCpΔTΔH0为燃烧热,Q为吸热或放热量,m为物质A的质量,Cp为物质的定压比热容,ΔT为温度变化。
因此,测定物质的燃烧热可以通过测量温度的变化来获得。
通常使用强酸作为火焰初始温度的参比剂,并且将物质A置于绝热杯中,然后点燃A,利用燃烧释放的能量将水加热,并通过温度变化来计算燃烧热。
二、实验操作步骤1.实验器材准备:绝热容器、温度计、天平、火焰点火器、水槽等。
2.实验器材清洗:将使用的器材仔细清洗,确保没有残留物影响实验结果。
3.实验设备调整:调整绝热容器的蓄热性能,使其能够尽可能阻止热量的流失。
4.实验样品准备:将待测物质A称取适量,并记录其质量m1。
5.温度计校准:将温度计置于标准温度环境中,校准它的读数准确性。
6.绝热环境建立:将绝热容器放入水槽中,并检查是否存在漏气现象。
7.水槽温度调节:调节水槽内的水温至近似于室温。
8.实验数据记录:将待测物质A点燃,同时记录绝热容器的初始温度。
9.燃烧反应进行:将点燃的物质A以尽量均匀的速率燃烧,观察温度变化情况,直到温度基本稳定。
10.温度数据记录:记录绝热容器中水的温度随时间的变化情况。
11.数据处理:将温度数据绘制成曲线图,计算出最终温度变化ΔT。
12.计算燃烧热:根据实验原理,计算物质A的燃烧热ΔH0。
三、实验注意事项1.实验器材应干净整洁,以免影响实验结果。
2.实验样品应准确称量,以确保实验的准确性。
燃烧热的测定实验报告燃烧热的测定实验报告引言:燃烧热作为一种重要的物理量,在化学领域中具有广泛的应用。
本实验旨在通过测定乙醇的燃烧热,了解燃烧热的测定原理和方法,并探究乙醇燃烧过程中的能量转化。
一、实验原理燃烧热是指物质在常压下完全燃烧时释放或吸收的热量。
在本实验中,我们采用容量瓶法测定乙醇的燃烧热。
该方法基于能量守恒定律,通过测量燃烧前后水的温度变化来计算燃烧热。
二、实验步骤1. 准备工作:将容量瓶清洗干净,并用酒精擦拭干燥。
2. 实验装置搭建:将容量瓶倒置放入水槽中,保证瓶口浸入水中,水槽中的水高度要稍高于瓶口。
3. 实验准备:将量热器中的水加热至60℃左右,记录初始温度。
4. 实验操作:用锡夹夹住容量瓶,在瓶口处点燃乙醇,迅速将瓶口塞入水槽中,使乙醇完全燃烧。
5. 实验数据记录:记录燃烧前后水的温度变化,同时记录乙醇的质量和燃烧时间。
三、数据处理与分析1. 温度变化计算:根据实验数据计算燃烧前后水的温度变化,即△T = T2 - T1。
2. 燃烧热计算:根据能量守恒定律,燃烧热Q = mc△T,其中m为乙醇的质量,c为水的比热容。
3. 不确定度分析:考虑实验中的误差来源,如温度计的精度、水槽中水的温度均匀性等,计算燃烧热的不确定度。
四、结果与讨论通过实验测定,我们得到了乙醇的燃烧热为XXX kJ/mol。
与文献值进行比较,发现实验结果与文献值相近,说明实验方法的可靠性和准确性。
燃烧热的测定结果反映了乙醇分子在燃烧过程中能量的释放情况。
乙醇燃烧时,碳氢化合物与氧气发生反应,生成二氧化碳和水。
这一反应是一个放热反应,因此燃烧热为负值,表示能量的释放。
在本实验中,我们采用容量瓶法测定燃烧热。
容量瓶法的优点是操作简便,仪器简单,且不需要使用昂贵的仪器设备。
但同时也存在一定的误差来源,如瓶口与水的接触不完全、瓶口塞入水槽时的热量损失等。
为了提高实验结果的准确性,可以采取一些改进措施,如使用更精确的温度计、保证瓶口与水的充分接触、增加实验重复次数等。
燃烧热的测定【实验目的】(1)使用氧弹式量热计测定固体有机物质(萘)的恒容燃烧热,并由此求算其摩尔燃烧热。
(2)了解氧弹式量热计的原理、构造及使用方法,掌握氧弹式量热计的使用方法,熟悉贝克曼温度计的调节和使用方法。
(3)掌握恒容燃烧热和恒压燃烧热的差异和相互换算,学会用雷诺图解法校正温度改变值。
【实验原理】燃烧焓的定义:在指定的温度和压力下,一摩尔物质完全燃烧生成指定产物的焓变,称该物质在此温度下的摩尔燃烧焓,记作△c H m 。
本实验是在等容的条件下测定的。
等压热效应与等容热效应关系为:△c H m =△c U m +△n RT △n 是燃烧反应方程式中气体物质的化学计量数, 产物取正值,反应物取负值。
燃烧热可在恒容或恒压条件下测定,又热力学第一定律可知,在不做非膨胀功时,△c U m =Q v , △c H m =Q p . 在氧弹式量热计中测定的燃烧热是Q v ,则:p v Q Q nRT =+∆ 在盛有水的容器中放入装有W 克样品和氧气的密闭氧弹,使样品完全燃烧,放出的热量引起体系温度的上升。
根据能量守恒原理,用温度计测量温度的改变量,由下式求得Q v 。
,()v M Q C T T W =-终始 式中,M 是样品的摩尔质量(g.mol-1);C 为样品燃烧放热始水和仪器每升高1度所需要的热量,称为水当量(J.K-1)。
水当量的求法是用已知燃烧热的物质(本实验用苯甲酸)放在量热计中,测定和T 始和T 终,即可测得萘的燃烧焓。
环境恒温式量热计属于密闭体系,没有物质的交换只有能量的交换,体系为样品等能燃烧的物质,体系燃烧产生的热量通过氧弹传到环境(水和仪器),使温度升高。
做雷诺数校正图求出△T 。
就可求得样品燃烧热。
1) 本实验由苯甲酸数据求出水当量WQ 总热量 = Q 样品·(m/M )+Q 燃丝·m 燃丝=W ·ΔT (Q 燃丝=-1400.8 J ·g-1)2) 将水当量值代入1)就可求出Q 样品,再换算成Qv 。
实验三 燃烧热的测定【目的要求】1. 用氧弹卡计测定萘的燃烧热。
2. 了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。
3. 了解卡计中主要部分的作用。
掌握卡计的实验技术。
4. 学会用雷诺图解法校正温度变化。
【预习要求】1. 明确燃烧热的定义,了解测定燃烧热的意义。
2. 了解氧弹式量热计的原理和使用。
熟悉温差测定仪的使用。
3. 明确所测定的温差为什么要进行雷诺图校正。
4. 了解氧气钢瓶的使用及注意事项。
【实验原理】燃烧热的定义是:一摩尔的物质完全燃烧时所放出的热量。
所谓完全燃烧,即组成反应物的各元素,在经过燃烧反应后,必须呈显本元素的最高化合价。
如C 经燃烧反应后,变成CO 不能认为是完全燃烧。
只有在变成CO 2时,方可认为是完全燃烧。
同时还必须指出,反应物和生成物在指定的温度下都属于标准态。
如苯甲酸在298.15K 时的燃烧反应过程为:C 6H 5COOH (固)+15/2O 2(气)=7CO 2(气)+3H 2O (液)由热力学第一定律,恒容过程的热效应Qv ,即ΔU 。
恒压过程的热效应Qp ,即ΔH 。
它们之间的相互关系如下:Q P =Q V +△n(RT) (1)或△H=△U+△n(RT) (2) 其中Δn 为反前后气态物质的物质的量之差。
R 为气体常数。
T 为反应的绝对温度。
本实验通过测定萘完全燃烧时的恒容燃烧热,然后再计算出萘的恒压燃烧ΔH 。
在计算萘的恒压燃烧热时,应注意其数值的大小与实验的温度有关,其关系式为:r P PH C T ∂∆⎛⎫=∆ ⎪∂⎝⎭ (3)式中的ΔrCP 是反应前后的恒压热容之差,它是温度的函数。
一般说来,反应的热效应随温度的变化不是很大,在较小的温度范围内,我们可以认为它是一常数。
热是一个很难测定的物理量,热量的传递往往表现为温度的改变。
而温度却很容易测量。
如果有一种仪器,已知它每升高一度所需的热量,那么,我们就可在这种仪器中进行燃烧反应,只要观察到所升高的温度就可知燃烧放出的热量。
实验报告燃烧热的测定实验报告:燃烧热的测定概述:本实验旨在通过测定乙醇的燃烧热,以了解物质燃烧过程中释放出的能量大小。
通过实验数据的分析,可以进一步认识燃烧反应的热力学特性,并为相关领域的研究提供参考。
实验原理:实验中使用绝热量热计(也称弃热量热计)来测定物质的燃烧热。
该装置通过将燃烧反应的产热传递到定容水中,再经过温度变化的测量,计算出物质的燃烧热。
在实验过程中,需要注意保持装置的密封性,以减小热量损失。
实验材料:1. 乙醇(化学纯)2. 直径较小的燃烧坩埚3. 直径较大的燃烧坩埚4. 绝热量热计5. 温度计6. 显微天平7. 硫酸铜(用于干燥乙醇)实验步骤:1. 首先,利用显微天平准确称量出约1g的乙醇,然后用硫酸铜干燥乙醇,将其质量重新称量。
2. 将清洁的燃烧坩埚放在显微天平上,量取约1g的乙醇,记录下其质量,并同时测量室温下的水温。
3. 将乙醇加入较小的燃烧坩埚,静置片刻,观察是否有变化。
4. 在绝热量热计底部放入清洁的冷水,并将其组装好,确保密封性。
5. 在装有冷水的绝热量热计上方,加入较大的燃烧坩埚,并将乙醇引燃。
6. 注意观察燃烧反应的变化,当反应结束后,用温度计测量水的最高温度。
7. 将绝热量热计底部的水倒出,并用毛巾擦干,使其回到室温,记录水的最终温度。
实验数据处理:1. 根据实验数据计算出乙醇的燃烧热。
首先,计算水温上升的摄氏度数ΔT= 最高温度- 室温。
然后通过乙醇的质量(称量前后质量差),计算出乙醇燃烧产生的能量(Q= mcΔT),其中m为乙醇的质量,c为水的比热容(假定为4.18 J/g℃)。
2. 根据燃烧产生的能量和乙醇的质量,计算乙醇的燃烧热(ΔH = Q / m)。
3. 进行数据的统计分析,计算实验数据的平均值和标准偏差,以评估实验结果的可靠性。
4. 根据实验结果进行讨论,结合相关理论知识,解释实验现象的原因,并对可能的误差来源进行分析。
实验结果与讨论:根据实验数据处理结果,我们得出了乙醇的燃烧热测定值。