量热仪测定发热量的实验结果分析
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发热量测定实验报告发热量测定实验报告引言:发热量是物质在化学反应或物理过程中释放的热能,是研究物质性质和反应性的重要参数之一。
本实验旨在通过测定不同物质的发热量,探究物质的热力学性质,并了解发热量的测定方法和原理。
实验原理:发热量的测定方法有多种,本实验采用了常见的燃烧法。
燃烧法通过将待测物质与氧气进行完全燃烧,利用燃烧释放的热能来测定发热量。
实验中使用的设备主要有量热计、点火器、电子天平等。
实验步骤:1. 准备工作:将量热计清洗干净,确保内部无杂质。
校准电子天平,确保测量准确。
2. 称量物质:使用电子天平准确称取待测物质的质量,记录下来。
3. 点燃物质:将待测物质放入量热计中,点燃物质,使其完全燃烧。
4. 观察记录:观察燃烧过程中的变化,包括火焰颜色、燃烧时间等,并记录下来。
5. 温度测量:在燃烧过程结束后,使用温度计测量量热计中的温度变化,记录下来。
6. 计算发热量:根据量热计的热容量和温度变化计算出待测物质的发热量。
实验结果与讨论:通过实验测定,我们得到了不同物质的发热量数据。
以甲酸为例,我们测得其质量为5.0g,在完全燃烧后,量热计温度升高了10°C。
根据量热计的热容量和温度变化,我们可以计算出甲酸的发热量为1000 J/g。
在实验过程中,我们还观察到不同物质燃烧时的火焰颜色不同,这是因为不同物质燃烧产生的化合物不同,其颜色也会有所差异。
同时,我们还注意到燃烧时间的长短也会对发热量产生影响,燃烧时间越长,热能释放越充分,发热量也会相应增加。
此外,实验中我们还发现了一些误差来源。
首先,由于实验操作中难以完全避免燃烧产生的热量散失,因此实际测得的发热量会偏低。
其次,我们在称量物质时可能存在一定的误差,进而影响到最终的结果。
对于这些误差,我们可以通过提高实验操作的精确性和准确性来减小其影响。
结论:通过本实验,我们成功测定了不同物质的发热量,并了解了发热量的测定方法和原理。
发热量是物质性质的重要指标,对于研究物质的热力学性质和反应性具有重要意义。
差示扫描量热法实验报告差示扫描量热法实验报告一、引言差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC)是一种常用的热分析技术,可以用于研究物质的热性质和热反应。
本实验旨在通过差示扫描量热仪对某种聚合物的热性质进行分析,探究其热分解反应的特征和动力学参数。
二、实验原理DSC实验基于样品与参比物之间的温度差异来测量样品的热量变化。
在实验中,样品和参比物同时加热,通过测量两者之间的温度差和热流变化,可以得到样品的热容变化曲线。
当样品发生热反应时,其热容发生变化,从而产生峰状的热流曲线。
通过分析这些峰的形状、面积和位置,可以获得样品的热性质和热反应特征。
三、实验步骤1. 将待测样品和参比物分别放置在DSC仪器的样品盒和参比盒中。
2. 设置实验参数,如加热速率、扫描范围和环境气氛。
3. 开始实验,启动DSC仪器,开始加热过程。
4. 记录样品和参比物的温度和热流数据。
5. 分析实验数据,绘制热流曲线和热容变化曲线。
6. 根据峰的形状、面积和位置,分析样品的热性质和热反应特征。
四、实验结果与讨论通过实验测量和数据分析,我们得到了样品的热流曲线和热容变化曲线。
根据热流曲线,我们可以观察到样品在一定温度范围内的热反应峰。
通过分析这些峰的形状和面积,可以确定样品的热分解温度和热分解反应的性质。
同时,热容变化曲线可以反映样品的热容变化规律,进一步了解样品的热性质。
根据实验结果,我们可以得出以下结论:1. 样品在温度范围X至Y之间发生了热分解反应,热分解峰的最高温度为T。
2. 样品的热分解反应是一个放热反应,释放的热量为Q。
3. 样品的热分解反应速率较快,表明反应动力学较高。
五、结论本实验通过差示扫描量热法对某种聚合物的热性质进行了分析。
通过分析实验数据,我们得到了样品的热流曲线和热容变化曲线,并根据峰的形状、面积和位置,确定了样品的热分解温度和热分解反应的性质。
实验结果表明,该聚合物在一定温度范围内发生了放热的热分解反应,并且反应速率较快。
实验八煤的发热量的测定一、实验目的1 掌握“氧弹法”法测定煤的发热量的原理及方法。
2 掌握本法测定煤的发热量的条件。
二、实验原理取一定量的分析煤样在充满高压氧气的弹筒(浸没在装一定质量的水的容器——俗称内筒)内完全燃烧,生成的热被水吸收,水温升高,由水升高的温度,计算样品的发热量。
三、仪器及设备测定发热量的仪器称为“量热计”,其结构如图1所示。
量热计型号很多,根据水套温度的不同控制方式,可分成两种类型的量热计。
恒温式:以适当方式使外筒温度保持恒定不变,以便用较简便的计算公式来校正热交换的影响;绝热式:以适当方式使外筒温度在试验过程申始终与内筒保持一致,因而消除热交换。
量热计应安置在完全不受阳光直射的单独房间内,室温稳定在15~35℃之间。
试验时应尽量保持温度恒定,每次测定的室温变化不应超过1℃。
量热计主要部件如下:1 氧弹用优质不锈钢制成(其结构见图2)。
弹筒容积为250~300mL,经9.81×106Pa 水压试验证明无问题后方能使用。
氧弹针形阀不仅供充氧、抽气、排气用,同时又是点火电极一端,另一电极为弹体本身,两电极间采用聚四氟乙烯绝缘。
2 内筒用优质不锈钢板制成,结构如图3所示。
内筒的装水量为2000~3000mL ,应能浸没氧弹。
内筒内侧的半圆形竖筒为搅拌器室。
内筒置于外筒内,与外筒间距10mm ,底部有绝缘支柱支撑。
内筒外表面应光亮,避免与外筒间的辐射作用。
3 外筒由不锈钢板制成的夹层筒,外壁呈圆形。
夹层中充水并使水温保持恒定。
内表面也应光亮,避免辐射作用。
外筒有两个半圆形的胶木盖,盖上有孔,以插入温度计、搅拌器等。
设用自动恒温装置,控制水温在测试过程中稳定不变(±0.1℃)。
4 搅拌器搅拌内筒中的水,使样品燃烧生成的热尽快、均匀地分散。
搅拌器是螺旋浆式,用马达带动,转速一般为400~600转/分。
螺旋浆与马达之间用绝热材料连接,避免传热。
图1 恒温式量热计图2 氧弹结构1. 外筒;2. 内筒;3. 搅拌器;4. 马达; 1. 弹体;2. 弹盖;3. 进气管;4. 进气阀;5. 绝缘支柱;6. 氧弹;7. 量热温度计; 5. 排气管;6. 遮火罩;7. 电极柱;8. 外筒温度计;9. 盖子;10. 放大镜;11震荡器 8. 燃烧皿;9. 接线柱;10. 弹脚图3 内筒搅拌热不应超过125J 。
氧弹式量热仪发热量测量结果的不确定度评定本文主要介绍了氧弹式量熱仪发热量测量结果的不确定度评定。
标签:氧弹式量热仪;发热量;不确定度1 概述测量依据:JJG 672-2001《氧弹量热计》;测量标准物质:热值标准物质苯甲酸,标准值26463J/g,其扩展不确定度U=0.1%,k=2;被测对象:YX-ZR 9302型氧弹式量热仪;测量过程;装样和充氮。
取1g (准确称量至0.1mg)左右的苯甲酸试样标准物质,置于洁净的坩埚内,将坩埚安放在氧弹头电极架上。
将一根金属引燃丝的两端分别缚紧在氧弹头的两个电极柱上,调整下垂的引燃丝,使它能与苯甲酸相接触。
向氧弹筒内移入10 ml 蒸馏水,将氧弹头置于密封的氧弹中,盖紧。
向氧弹内缓缓充入氧气,充氧时间不少于15s,弹筒内压力3.0MPa 。
启动仪器工作站,进入实验测控系统,系统自动完成内筒水量的称取和水温的调节后,仪器自动进入测量状态。
将氧弹放入内筒中的三角支架上,盖好盖后选择“测试内容”,输入“试样编号”“试样重量”等数据后按“确定”。
测量结束,工作站自动打印出样品发热量测试结果报告单。
信息量包括测试日期、试样序号、试样编号、试样重量、点火丝热值、仪器热容量、主期温升和弹筒发热量等。
测量结束后移出氧弹,检查燃烧完全性,如发现坩埚内或氧弹内有炭粒存在,实验应予报废,并重新实验。
在上述规定的条件下用燃烧热标准物质苯甲酸重复测量热量计的热容量6次,计算其平均发热量。
2 数学模型量热仪发热量的计算公式:ΔQ=Q-QS方差:系数:Ci式中:ΔQ —热值误差,J / g;Q —测得苯甲酸的平均热值,J / g ;Qs —标准物质苯甲酸热值,J/g。
3 标准不确定度各分量的评定本次发热量实验使用热值为26463 J / g 的苯甲酸标准物质连续6次重复测量得出,测量结果见表1。
3.1 输入量Q1热值测量重复性的标准不确定度U(Q1)6次测量的平均值为26457 J/g,标准差:8.944 J/g,标准不确定度:U(Q1) 3.651 J/g3.2 输入量Q2自动量热仪精度引入的标准不确定度U(Q2)由YX-ZR 9302型自动量热仪的仪器精度为0.1%,按正态分布,包含因子k=1.96 。
热分析实验报告一、实验目的热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质与温度关系的一类技术。
本次热分析实验的目的在于:1、熟悉热分析仪器的工作原理和操作方法。
2、通过热分析实验,了解物质在受热过程中的物理化学变化。
3、掌握热重分析(TGA)、差热分析(DTA)和差示扫描量热分析(DSC)等常见热分析方法的数据处理和结果分析。
二、实验原理(一)热重分析(TGA)热重分析是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。
当物质在加热过程中发生质量变化(如挥发、分解、氧化等)时,通过记录质量随温度的变化曲线,可以得到物质的热稳定性、组成成分、热分解温度等信息。
(二)差热分析(DTA)差热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间温度差与温度关系的一种技术。
当物质在加热过程中发生物理化学变化(如相变、化学反应等)时,会产生吸热或放热效应,导致物质与参比物之间的温度差发生变化。
通过记录温度差随温度的变化曲线,可以得到物质的相变温度、反应起始温度、反应热等信息。
(三)差示扫描量热分析(DSC)差示扫描量热分析是在程序控制温度下,测量物质与参比物之间能量差与温度关系的一种技术。
与 DTA 不同的是,DSC 直接测量物质在加热过程中吸收或放出的热量。
通过记录热量随温度的变化曲线,可以得到物质的比热容、相变热、反应热等信息。
三、实验仪器与材料(一)实验仪器1、热重分析仪(TGA)2、差热分析仪(DTA)3、差示扫描量热分析仪(DSC)4、电子天平5、计算机及数据处理软件(二)实验材料1、某种聚合物样品2、氧化铝(作为参比物)四、实验步骤(一)热重分析(TGA)1、称取适量的聚合物样品(约 5 10mg),放入 TGA 坩埚中。
2、将坩埚放入热重分析仪中,设置升温程序,通常从室温以一定的升温速率(如 10℃/min)升至较高温度(如 800℃)。
3、启动仪器,开始实验,记录质量随温度的变化数据。
(二)差热分析(DTA)1、称取等量的聚合物样品和氧化铝参比物,分别放入 DTA 样品坩埚和参比坩埚中。
发热量测定实验报告一、引言发热量是指物质在单位时间内释放或吸收的热量。
了解物质的发热量对于研究物质的性质和应用具有重要意义。
本实验旨在通过测定物质的发热量,探究不同物质在相同条件下的发热量差异,并分析其原因。
二、实验方法1. 实验器材:量热器、电热棒、电子天平、温度计等。
2. 实验步骤:a) 将待测物质样品称取一定质量放入量热器中。
b) 打开实验室电源,将电热棒接通电源。
c) 观察量热器中物质样品的温度变化,并记录下变化过程中的温度数据。
d) 关闭电热棒,停止加热,继续观察物质样品的温度变化,并记录下变化过程中的温度数据。
e) 计算物质样品的发热量。
三、实验结果与分析1. 实验数据通过实验记录的温度数据,可以得到物质样品随时间的温度变化曲线。
根据曲线的特征,可以推测物质样品的发热量。
2. 发热量差异的分析不同物质样品的发热量差异可能来自于物质的不同化学成分和结构特征。
例如,含有更多化学键的物质通常会释放更多的能量,因为化学键的形成和断裂需要吸收或释放能量。
此外,物质的密度、热容量等性质也会影响其发热量。
四、实验误差与改进措施1. 实验误差实验中可能存在的误差包括温度测量误差、待测物质样品的质量测量误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
2. 改进措施为减小实验误差,可以采取以下改进措施:a) 使用更精确的温度计进行温度测量。
b) 在称取物质样品时,尽量减小质量测量误差,使用电子天平进行准确称量。
五、实验结论通过本实验的发热量测定,我们得到了不同物质样品的发热量数据,并分析了其差异的原因。
实验结果表明,不同物质样品的发热量差异主要受到其化学成分、结构特征以及物质的密度和热容量等性质的影响。
本实验的结果对于深入研究物质的性质和应用具有一定的指导意义。
六、实验意义与展望发热量测定实验是对物质性质进行研究的重要手段之一。
通过测定物质的发热量,可以了解物质的能量转化和释放规律,为物质的应用提供参考。
发热量测定实验报告《发热量测定实验报告》实验目的:本实验旨在通过测量不同物质在燃烧过程中释放的热量,来研究不同物质的燃烧特性,并进一步探讨燃烧过程中的能量转化规律。
实验原理:燃烧是一种化学反应,其过程中会释放热量。
根据热力学第一定律,燃烧释放的热量可以用来加热水,从而使水的温度升高。
根据加热水的温度变化和质量,可以计算出燃烧过程中释放的热量。
实验装置:1. 燃烧炉:用于燃烧不同物质的装置,能够控制燃烧的时间和温度。
2. 恒温水槽:用于放置燃烧后的容器,以保持水的温度恒定。
3. 温度计:用于测量水的温度变化。
4. 量热计:用于测量水的质量。
实验步骤:1. 将一定质量的水放入量热计中,并记录水的质量。
2. 将燃烧炉点燃,放入待测物质并燃烧一定时间。
3. 将燃烧后的容器放入恒温水槽中,使水的温度稳定。
4. 用温度计测量水的温度变化,记录初始温度和最终温度。
5. 根据水的质量和温度变化计算出燃烧过程中释放的热量。
实验结果:通过实验测量,我们得到了不同物质燃烧释放的热量数据。
通过比较不同物质的燃烧热量,我们发现不同物质的燃烧特性存在差异,这与其化学结构和燃烧过程有关。
同时,我们还发现了一些规律性的现象,为进一步探讨能量转化规律提供了重要的实验数据。
实验结论:通过本实验,我们深入了解了燃烧过程中的能量转化规律,以及不同物质的燃烧特性。
这对于我们进一步探索能量转化规律,提高能源利用效率具有重要的意义。
同时,本实验还为我们提供了一种测定热量的方法,对于其他热力学实验具有一定的借鉴意义。
总结:本实验通过测定不同物质的燃烧释放热量,深入探讨了燃烧过程中的能量转化规律,为我们提供了重要的实验数据和方法。
通过本实验的学习,我们对热力学的理论知识有了更加深入的理解,也为我们今后的科研工作提供了重要的参考。
量热仪测定煤发热量的不确定度分析与评定作者:李祥农天业集团检测中心一、概述以GB /T213—2008《煤的发热量测定方法》之8.4自动量热计法测定煤的发热量试验为例.参考CNAS —GL06《化学分析中不确定度的评估指南》,依据JJF1059—1999《量不确定度评定与表示》的要求,对该测定方法进行分析,并最终评定了其不确定度。
二、数学模型 ct q q n 1+∆++=QG E m 21-c)t (ad,b q q E )(++∆=Q ad b,ad ,b 2d,gr 94.1S -1a Q Q )(-= ad 100100Q ad gr,d ,gr M Q -⨯= 以上各式中:E —— 热容量,J /K ;Q b,ad 、Q gr,ad 、Q gr,d —— 弹筒、高位、干基高位发热量J /g ; Q —— 苯甲酸发热量,J /g ;q 1、q 2、q n —— 点火丝、添加物热值、硝酸生成热,J ;c —— 冷却校正值,K 或℃ ;△t —— 主期温升,K 或℃ ;m 、G ——煤样、苯甲酸重量,g ;S b,ad ——弹筒硫,%。
当S b,ad <4.00%或Qb >14.60MJ /kg 时,用全硫S t,ad 代替;94.1—— 空气干燥煤样中每1.00%硫的校正值,J ;a 2——硝酸生成热校正系数,当Q b,ad >25.10MJ/kg 时,a 2=0.00l6; Mad —— 煤的空气干燥基水分,%。
三、不确定度来源分析使用国标GB /T213—2008为经验方法.可认为方法间不确定度为零,测试结果的不确定度是实验室的操作引起的。
热容量不确定度来源如表1所示,发热量不确定度来源如表2所示。
u(S t,ad )、u( Mad)是本实验室数据。
表2 发热量不确定度分析表四、不确定度的计算(结果均列入表2)为了计算简便.可先计算各分量.最后再合成 有关重复性测定引入的不确定度在最后考虑。
发热量测定实验报告本文以实验报告的形式,介绍了发热量测定实验的过程、方法、结果和分析。
一、实验目的本实验的主要目的是通过测量不同物质的发热量,了解其燃烧时释放的能量大小,并探讨不同因素对发热量的影响。
二、实验原理发热量是指物质在燃烧时释放的能量大小。
在实验中,我们采用了量热法来测定物质的发热量。
该方法的原理是将待测物质与氧气反应,产生燃烧反应,并将反应释放的热量传递给水,从而升高水的温度,根据温度变化计算出发热量。
三、实验步骤1. 向量热计中加入一定量的水,记录水的质量和温度。
2. 将待测物质称入量热杯中,记录物质的质量。
3. 将量热杯与量热计组装在一起,点燃物质并进行燃烧反应。
4. 记录燃烧结束后水的温度变化,计算出发热量。
5. 重复以上实验步骤,测定其他物质的发热量。
四、实验结果本实验测定了不同物质的发热量,结果如下表所示:| 物质 | 质量/g | 初始温度/℃ | 终止温度/℃ | 水的质量/g | 发热量/J ||------|--------|-------------|-------------|------------|---------|| 甲醇 | 1.00 | 20.0 | 50.0 | 100.0 | 11400 || 乙醇 | 1.00 | 20.0 | 44.0 | 100.0 | 8900 || 正丁烷 | 1.00 | 20.0 | 36.0 | 100.0 | 4300 |五、实验分析从实验结果可以看出,不同物质的发热量存在较大的差异。
甲醇的发热量最大,乙醇次之,正丁烷最小。
这是因为不同物质的分子结构和化学键强度不同,燃烧时释放的能量也不同。
此外,燃烧过程中的各种因素也会影响发热量的大小。
例如,燃烧时温度、氧气浓度、待测物质的质量等都会影响燃烧反应的强度和速率,从而影响发热量的大小。
六、实验结论本实验通过测定不同物质的发热量,探讨了发热量的测定方法和影响因素。
实验结果表明,不同物质的发热量存在较大差异,而燃烧过程中的各种因素也会影响发热量的大小。
煤的化验煤的化验
在煤质分析化验等实验中,量热仪测定通常会出现发热量结果不准确的情况综合分析,现总结如下:
1、煤炭化验过程中热容量标定值常常不准确。
一般会带来系统误差,多是由于使用的苯甲酸不合格或计算热容量时忘记加硝酸形成热。
(1)(苯甲酸选择标准:应该使用经计量部门检定合格的二级基准计量标准热物质苯甲酸来标定仪器的热容量,并且保证计算正确。
)
(2)用全自动量热仪进行发热量测定时的内筒水量与热容量标定时的不完全一致,也会使标得的热容量值不适用于发热量测定试验。
标定完热容量后应将内筒水的质量(包括内筒本身)记下来,保证在以后所有的试验中内筒水量完全一致。
2、全自动量热仪的搅拌器故障或搅拌速度不均匀。
有时热量计的搅拌器接线部分接触不良,有虚接现象,这样会导致搅拌速度时快时慢,时转时停;有时搅拌叶安装得不合适,被卡住而不能自由动作,会导致内筒水局部获得的热量不能及时均匀地散出,从而使测得的内筒温度变化为虚假的温度变化。
用这种温升计算出的发热量必然是错误的结果。
当发现热容量或发热量重复测定结果高低相差很大时,可从这方面查找原因。
3、使用贝克曼温度计未进行或未能正确地进行毛细孔径和平均分度值的修正。
使用贝克曼温度计测量内筒温度变化,若不能正确的进行毛细孔径值和平均分度值的修正,将会使测得的温升不准,从而导致发热量测定的误差。
4、煤质分析仪器过程中内筒中的水量不能保持一致。
内筒水的热容量在整个仪器的热容量中占相当大的比重,由于水的比热很大,内筒中水的量若不准确将会使仪器的热容量发生变化,从而导致发热量的测定误差。
5、使用绝热式热量计时,热量计的平衡点有问题。
会影响外筒温度跟踪内筒温度的能力,使内外温度不一致,导致过多的热交换。
而在绝热式热量计中不对这种热交换进行校正,因此,将会引起发热量的测定误差。
平衡点有问题,是指平衡点不稳定或不出现。
一则是可能是操作者在使用热量计前未仔细检查和调定平衡点,二则可能是仪器的自动控温线路有问题。
平衡点不出现或不稳定的表现,是在较长时间内内筒温度不能达到恒定,或是这次平衡出现了,下次又不出现了。
遇到这种情况,操作者应该仔细检查和调定仪器的平衡点,若经多次调试,总是不能成功,则应请厂家修理或帮助查找原因。