燃烧热的测定实验报告
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实验报告燃烧热的测定实验报告:燃烧热的测定一、实验目的本次实验的主要目的是准确测定某些物质的燃烧热,通过实验操作和数据处理,深入理解燃烧热的概念及其在热力学中的重要性。
同时,掌握量热计的使用方法和相关实验技能,提高实验数据的处理和分析能力。
二、实验原理燃烧热是指 1 摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。
在恒压条件下测量的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp),在恒容条件下测量的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv)。
对于理想气体,Qp = Qv +ΔnRT,其中Δn 为反应前后气体物质的量的变化,R 为气体常数,T 为反应温度。
本实验中,采用氧弹式量热计来测量燃烧热。
量热计内装有一定量的水,样品在氧弹中燃烧放出的热量使量热计和水的温度升高。
根据水的温升、量热计的热容以及样品的质量,可计算出样品的燃烧热。
三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹式量热计压片机电子天平贝克曼温度计氧气钢瓶点火丝2、试剂苯甲酸(标准物质)待测物质(如萘)四、实验步骤1、样品准备用电子天平准确称取约 10g 苯甲酸,在压片机上压成片状。
称取约 08g 待测物质(萘),同样压片处理。
2、量热计准备检查氧弹的气密性,确保其完好无损。
向量热计内加入一定量的去离子水,准确测量水的质量。
3、安装样品将压好的样品片放在氧弹的坩埚内,用点火丝连接好。
拧紧氧弹盖,充入氧气至一定压力。
4、测量初温将氧弹放入量热计中,插入贝克曼温度计,搅拌均匀,测量体系的初始温度。
5、点火燃烧接通点火电路,点火使样品燃烧。
6、测量终温观察温度变化,待温度上升至最高点后,继续测量一段时间,以确保温度稳定。
记录最终温度。
7、重复实验对同一待测物质进行至少两次平行实验,以提高数据的准确性。
五、实验数据处理1、苯甲酸燃烧热的测定根据苯甲酸燃烧前后的温度变化(ΔT1)、水的质量(m1)、量热计的热容(C),计算苯甲酸的燃烧热(Q1)。
2、萘燃烧热的测定同样根据萘燃烧前后的温度变化(ΔT2)、水的质量(m2)、量热计的热容(C),计算萘的燃烧热(Q2)。
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、实验目的1. 了解燃烧热的定义和意义;2. 掌握燃烧热的测定方法;3. 熟悉氧弹量热计的使用和操作;4. 分析实验误差,提高实验技能。
二、实验原理燃烧热是指1摩尔物质在恒定压力下完全燃烧时,生成稳定的氧化物所放出的热量。
在实验中,通过测定一定量的可燃物质在氧弹中完全燃烧时,氧弹及周围介质(水)的温度升高,从而计算出燃烧热。
实验原理如下:1. 燃烧热的计算公式:Q = m q,其中Q为燃烧热,m为可燃物质的质量,q为燃烧热的热值。
2. 热值q的测定:通过测量氧弹及周围介质(水)的温度升高,计算出热量Q,然后除以可燃物质的质量m,得到热值q。
3. 燃烧热的测定:根据热值q和可燃物质的摩尔质量,计算出燃烧热。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:氧弹量热计、数字式精密温度计、电子天平、秒表、量筒、烧杯、试管、滴管、点火器等。
2. 试剂:苯甲酸(标准物质)、萘(待测物质)、蒸馏水、点火丝等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器,检查氧弹量热计是否正常工作。
2. 称取一定量的苯甲酸,放入氧弹中,密封。
3. 将氧弹放入量热计的水中,预热至室温。
4. 用点火器点燃点火丝,迅速将点火丝伸入氧弹中,点燃苯甲酸。
5. 记录燃烧过程中氧弹及周围介质(水)的温度变化,直至燃烧结束。
6. 计算燃烧热:Q = m q,其中m为苯甲酸的质量,q为燃烧热的热值。
7. 称取一定量的萘,重复上述实验步骤,测定萘的燃烧热。
五、实验数据与结果1. 苯甲酸的燃烧热:- 苯甲酸的质量:0.1000 g- 燃烧热的热值:26.460 kJ/g- 燃烧热:Q = 0.1000 g 26.460 kJ/g = 2.646 kJ2. 萘的燃烧热:- 萘的质量:0.1000 g- 燃烧热的热值:35.640 kJ/g- 燃烧热:Q = 0.1000 g 35.640 kJ/g = 3.564 kJ六、实验误差分析1. 实验误差来源:- 温度计读数误差;- 热值测定误差;- 可燃物质称量误差;- 氧弹密封性能;- 环境温度、湿度等外界因素。
实验二 燃烧热的测定一、目的要求1.用氧弹量热计测定萘的燃烧热。
2.了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
二、实验原理1摩尔物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。
所谓完全氧化是指C 变为CO 2(气),H 变为H 2O(液),S 变为SO 2(气),N 变为N 2(气),如银等金属都变成为游离状态。
例如:在25℃、1.01325×105Pa 下苯甲酸的燃烧热为-3226.9kJ/mol ,反应方程式为:1.01325105165222225C H COOH()+7O ()7CO H O Pa s g g l ⨯−−−−−→℃()+3() 3226.9kJ/mol c m H O∆=-对于有机化合物,通常利用燃烧热的基本数据求算反应热。
燃烧热可在恒容或恒压条件下测定,由热力学第一定律可知:在不做非膨胀功的情况下,恒容燃烧热V Q U =∆,恒压燃烧热p Q H =∆。
在体积恒定的氧弹式量热计中测得的燃烧热为Q V ,而通常从手册上查得的数据为Q p ,这两者可按下列公式进行换算()p V Q Q RT n g =+∆ (2-1)式中,Δn(g)——反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差;R ——气体常数;T ——反应温度,用绝对温度表示。
通常测定物质的燃烧热,是用氧弹量热计,测量的基本原理是能量守恒定律。
一定量被测物质样品在氧弹中完全燃烧时,所释放的热量使氧弹本身及其周围的介质和量热计有关附件的温度升高,测量介质在燃烧前后温度的变化值T ∆,就能计算出该样品的燃烧热。
()V W W Q Q C W C M+=+样品21总铁丝铁丝水水(T -T ) (2-2) 式中,W 样品,M ——分别为样品的质量和摩尔质量;Q V ——为样品的恒容燃烧热;W 铁丝,铁丝Q ——引燃用的铁丝的质量和单位质量的燃烧热(-16.69kJ g Q =⋅铁丝);C W 水水,——分别为水的比热容和水的质量;C 总——是量热计的总热容(氧弹、水桶每升高1K ,所需的总热量);21T T -——即T ∆,为样品燃烧前后水温的变化值。
燃烧热的测定一、实验目的●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。
●了解氧弹式量热计的结构及各部分作用,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●掌握恒容燃烧热和恒压燃烧热的差异和相互换算二、实验原理摩尔燃烧焓∆c H m 恒容燃烧热Q V∆r H m = Q p ∆r U m = Q V对于单位燃烧反应,气相视为理想气体∆c H m = Q V +∑νB RT=Q V +△n(g)RT氧弹中放热(样品、点火丝)=吸热(水、氧弹、量热计、温度计)待测物质QV-摩尔恒容燃烧热Mx-摩尔质量ε-点火丝热值bx-所耗点火丝质量q-助燃棉线热值cx-所耗棉线质量K-氧弹量热计常数∆Tx-体系温度改变值三、仪器及设备标准物质:苯甲酸待测物质:萘氧弹式量热计1-恒热夹套2-氧弹3-量热容器4-绝热垫片5-隔热盖盖板6-马达7,10-搅拌器8-伯克曼温度计9-读数放大镜11-振动器12-温度计四、实验步骤1.量热计常数K的测定(1) 苯甲酸约1.0g,压片,中部系一已知质量棉线,称取洁净坩埚放置样片前后质量W1和W2(2)把盛有苯甲酸片的坩埚放于氧弹内的坩埚架上,连接好点火丝和助燃棉线(3) 盖好氧弹,与减压阀相连,充气到弹内压力为1.2MPa为止(4)把氧弹放入量热容器中,加入3000ml水(5) 调节贝克曼温度计,水银球应在氧弹高度约1/2处(6) 接好电路,计时开关指向“1分”,点火开关到向“振动”,开启电源。
约10min后,若温度变化均匀,开始读取温度。
读数前5s振动器自动振动,两次振动间隔1min,每次振动结束读数。
(7)在第10min读数后按下“点火”开关,同时将计时开关倒向“半分”,点火指示灯亮。
加大点火电流使点火指示灯熄灭,样品燃烧。
灯灭时读取温度。
(8)温度变化率降为0.05°C·min-1后,改为1min计时,在记录温度读数至少10min,关闭电源。
燃烧热测定实验报告
实验目的:测定燃烧热的实验方法是通过燃烧反应放出的热量来测定物质的燃烧热,其目的是通过实验数据计算出物质的燃烧热。
实验原理:燃烧热是指单位质量物质完全燃烧时释放出的热量。
利用爆燃法测定反应热时,炉眼中的物质完全燃烧时所放出的热量与物质的质量成正比,与物质的化学性质无关。
实验步骤:
1. 将实验室环境温度调节到恒定值,并记录下来。
2. 在实验室专用量热容器中加入一定质量的待测物质。
3. 使用点火器点燃待测物质,在物质完全燃烧后,记录下炉眼中的物质的质量变化。
4. 使用温度计记录燃烧过程中热容器内的温度变化。
5. 根据已知的物质燃烧热计算出待测物质的燃烧热。
实验数据:
环境温度:25°C
待测物质质量:10g
炉眼中物质质量变化:-4g
燃烧过程中热容器内温度变化: 10°C
实验结果:
待测物质的质量变化为-4g,说明物质在燃烧过程中减少了4g。
燃烧过程中热容器内的温度变化为10°C。
据已知,燃烧热与物质质量变化成正比,因此可得待测物质的
燃烧热为Q = m × ΔT = 4g × 10°C = 40J/g。
实验结论:
根据实验结果计算得到待测物质的燃烧热为40J/g。
根据燃烧热的定义,待测物质在完全燃烧时,每克物质释放出40焦耳的热量。
燃烧热实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是测定苯酚在氧气中燃烧时所释放的热量,进一步了解物质的燃烧反应及燃烧热的测定方法。
二、实验原理燃烧反应是化学反应中常见的形式之一,其基本特点是在较高温度条件下,物质和氧气发生氧化还原反应,产生热量。
而燃烧热就是在单位物质质量下,燃烧产生的热量。
其计算公式为:Q = m × ΔH其中,Q表示燃烧产生的热量,m为反应物质量,ΔH为燃烧热。
为了求出ΔH,需要测定燃烧反应前后的温度变化,并计算出所释放的热量。
三、实验步骤1.取一定量的苯酚加入到洁净的密闭容器中。
2.将容器上的温度计调整至初始温度,并记录下来。
3.将容器放置在预热好的恒温水浴中。
4.将恒温水浴中的水通过热交换来为苯酚燃烧提供足够的氧气。
5.点燃苯酚进行燃烧。
燃烧时应用火柴点燃容器下方放置的点火棒,抬起密闭容器塞头后即可燃烧。
6.记录容器内温度变化并计算出所释放的热量。
四、实验结果根据实验数据计算得到,所添加的苯酚质量为0.45g,燃烧后容器温度升高了4.5℃。
根据公式计算可得,苯酚的燃烧热为2200 J/g。
五、实验分析通过实验可以得知,苯酚在氧气中燃烧时会释放出大量的热量,具有较高的燃烧热值。
同时,本实验也证明了燃烧反应过程中所产生的热量可以通过温度变化来进行测定。
实验结果的准确性和精度还需要进一步加强,例如可以加入更多的氧气来提高燃烧效率,使用更加精确的温度计来减少测量误差等。
六、实验感想通过本次实验,我对于燃烧反应及燃烧热的测定方法有了更深刻的了解,并提高了自己的实验操作能力和数据处理能力。
在未来的学习工作中,我将更加注重实验的设计和操作,以充分发挥实验数据的价值。
苯甲酸和萘燃烧热的测定实验报告一、实验目的1、用氧弹量热计测定苯甲酸和萘的燃烧热。
2、了解氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
3、掌握恒温式热量计中有关热容量和测量体系温度变化的操作技术。
二、实验原理燃烧热是指 1 摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv),恒容燃烧热等于这个过程的内能变化(ΔU)。
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp),恒压燃烧热等于这个过程的焓变(ΔH)。
若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理,则存在以下关系式:Qp = Qv +ΔnRT式中,Δn 为反应前后气体物质的量之差;R 为摩尔气体常数;T 为反应的绝对温度。
本实验采用氧弹量热计测量物质的燃烧热。
氧弹是一个封闭的容器,内部充有氧气。
将一定量的待测物质放入氧弹中,使其在氧气中完全燃烧。
燃烧放出的热量使量热计及周围介质温度升高。
通过测量介质在燃烧前后温度的变化值,就可以计算出物质的燃烧热。
量热计的热容量 C 是指量热计本身每升高 1℃所吸收的热量。
测量热容量 C 后,再测量样品燃烧使量热计温度升高的数值,就可以计算出样品的燃烧热。
三、实验仪器与试剂1、仪器氧弹量热计压片机贝克曼温度计电子天平引燃专用丝2、试剂苯甲酸(分析纯)萘(分析纯)氧气(钢瓶)四、实验步骤1、量热计热容量的测定准确称取苯甲酸约 10g 左右,用压片机压成片状。
用电子天平准确称取引燃丝的质量。
将引燃丝固定在苯甲酸片上,放入氧弹中。
向氧弹中充入约 2MPa 的氧气,放置一段时间,以检查氧弹是否漏气。
将氧弹放入量热计的内筒中,加入适量的水,使氧弹浸没在水中。
安装好贝克曼温度计,调节搅拌器的速度,使水温均匀。
点火,记录贝克曼温度计的读数,每隔 30 秒记录一次,直至温度不再升高,继续记录 10 分钟左右。
2、萘燃烧热的测定称取约 06g 左右的萘,重复上述步骤进行实验。
五、实验数据处理1、温度校正绘制温度时间曲线,根据雷诺校正法对温度进行校正,以消除热散失的影响。
华南师范大学实验报告燃烧热的测定一、实验目的(1)明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧烧热的差别与联系。
(2)测定萘的燃烧热,掌握量热技术基本原理。
(3)了解氧弹卡计的基本原理,掌握氧弹卡计的基本实验技术。
(4)使用雷诺校正法对温度进行校正。
二、实验原理2.1基本概念1mol物质在标准压力下完全燃烧所放出的热量,即为物质的标准摩尔燃烧焓,用表示。
若在恒容条件下,所测得的1mol物质的燃烧热则称为恒容摩表示,此时该数值亦等于这个燃烧反应过程的热力学能变尔燃烧热,用Q V,mΔr U m。
同理,在恒压条件下可得到恒压燃烧热,用Q p,m表示,此时该数值亦等于这个燃烧反应过程的摩尔焓变Δr H m。
化学反应的热效应通常用恒压热效应Δr H m来表示。
假若1mol物质在标准压力下参加燃烧反应,恒压热效应即为该有机物的标准摩尔燃烧热。
把燃烧反应中涉及的气体看做是理想气体,遵循以下关系式:Q p,m=Q V,m+(ΣV B)RT ①2.2氧弹量热计本实验采用外槽恒温式量热计,为高度抛光刚性容器,耐高压,密封性好。
量热计的内筒,包括其内部的水、氧弹及其搅拌棒等近似构成一个绝热体系。
为了尽可能将热量全部传递给体系,而不与内筒以外的部分发生热交换,量热计在设计上采取了一系列措施。
为了减少热传导,在量热计外面设置一个套壳。
内筒与外筒空气层绝热,并且设置了挡板以减少空气对流。
量热计壁高度抛光,以减少热辐射。
为了保证样品在氧弹内燃烧完全,必须往氧弹中充入高压氧气,这就要求要把粉末状样品压成片状,以免充气时或燃烧时冲散样品。
2.3量热反应测量的基本原理量热反应测量的基本原理是能量守恒定律。
通过数字式贝克曼温度计测量出燃烧反应前后的温度该表ΔT,若已知量热计的热容C,则总共产生的热量即为Q V=CΔT。
那么,此样品的摩尔恒容燃烧热为②式是最理想的情况。
但由能量守恒原理可知,此热量Q V的来源包括样品燃烧放热和点火丝放热两部分。
实验一、燃烧热的测定【实验目的】1.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。
2.掌握氧弹量热计的原理、构造及使用方法。
3.掌握高压钢瓶的有关知识并能正确使用。
【实验原理】燃烧热是指1mol物质完全燃烧时的热效应。
通过盖斯定律可用燃烧热数据间接求算,,测定燃烧热的氧弹式量热计是重要的热化学仪器,应用广泛。
燃烧反应如在定温定压且不做非体积功条件下进行,则燃烧热在量值上等于燃烧焓[变],Q p,m=∆r H m(T),或Q p,m=∆c H m(B,T)。
若定温定压燃烧反应的压力不高或接近标准压力,则有Q p,m=∆c H m (B,T)。
如果燃烧反应是在定温定容不做非体积功条件下进行,则摩尔燃烧热在量值上等于定容摩尔燃烧焓[变]:Q V,m=∆r U m(T),或Q V,m=∆c U m(B,T)。
定压摩尔燃烧热与定容摩尔燃烧热可以用下式相互换算:Q p,m= Q V,m + ∑νB(g)RT其中∑νB(g)指燃烧反应计量方程式中气体物质B的计量系数之代数和。
在盛有定量水的容器中,放入内装有一定量样品和氧气的密闭氧弹,然后使样品在氧弹中完全燃烧放出的热、通过氧弹传递给水及仪器,引起温度升高,弹式量热器的基本原理是能量守恒定律。
测量介质在燃烧前后温度变化值(∆T)。
则可得到该样品的恒容燃烧热Q V,m。
即Q V,m = (M/m)·W•ΔTW为水当量。
(在实验测量中,燃烧丝、棉线的燃烧放热等因素都要考虑)。
本实验采用环境式量热计。
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然丝·m燃丝+Q棉线·m棉线=W·ΔT式中Q然丝=-1400.8J·g-1;Q棉线=-17479 J·g-12)将水当量值代入1)就可求出Q样品,再换算成Qv。