一、燃烧焓的测定实验报告

物理化学实验报告实验名称：燃烧焓的测定学院：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：姓名：学号：指导教师：日期：一、实验目的1、用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。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、了解氧弹式量热计中主要部分的作用，掌握氧弹式量热计的实验技术。4、学会用雷诺作图法校正温度变化值。二、实验原理1、燃烧焓是热化学中重要的基本数据，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燃烧热来表示,即△CHm=Qp,m。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。2、量热法是热力学实验的一个基本方法。等压燃烧热(Qp)与等容燃烧热(QV)之间的关系为:Qp,m=QV,m+∑ν(g)RT3、氧弹式量热计属于一个等容系统，且热力学能变△U=0。即△CUB+△CU引燃丝+△U量热计=0；可化作：mBQV,B+lQB+K△T=0三、实验准备1、主要药品：萘约0.6g，苯甲酸约0.8g。2、主要仪器：氧弹式量热计、压片机、贝克曼温度计、温度计（100℃）、引燃丝（15㎝）、量筒（2000ml）、氧气钢瓶及减压阀等。四、实验装置图四、实验步骤1、热容量K的测定（1）截取15cm引燃丝，将其中部绕成环状。（2）称取苯甲酸约0.8g，压成片状，并放桌上敲击2次，去除没压紧的部分，再次称量。（3）拧开氧弹盖放在专用支架上，引燃丝两端固定在两电极柱上，药片放于坩埚中，使引燃丝与药片表面接触，盖上氧弹盖。（4）将氧弹放于充氧器底盖上，充进1Mp的氧，1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出，再充氧气约1分钟，查漏。（5）量取3000ml的水倒入内桶，氧弹放于内桶底座上，点火插头插在氧弹电极上，将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。（6）打开电源，按“搅拌”。约5分钟后，开始初期的读数，隔半分钟读数一次，读第10次的同时按“点火”，仍半分钟读一次，直至两温差小于0.002℃时，再读数10次。（7）停止搅拌，取出传感器，拔掉引火导线，取出氧弹并擦干外壳，用放气阀放掉氧气，打开氧弹盖，检查燃烧是否完全。（8）取出引燃丝，量其剩余长度。2、萘的燃烧焓测定（1）截取15cm引燃丝，将其中部绕成环状。（2）称取萘约0.6g，压成片状，并放桌上敲击，去除没压紧的部分，再次称量。（3）拧开氧弹盖放在专用支架上，引燃丝两端固定在两电极柱上，药片放于坩埚中，使引燃丝与药片表面接触，盖上氧弹盖。（4）将氧弹放于充氧器底盖上，充进1Mp的氧，1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出，再充氧气约1分钟，查漏。（5）量取3000ml的水倒入内桶，氧弹放于内桶底座上，点火插头插在氧弹电极上，将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。（6）打开电源，按“搅拌”。约5分钟后，开始初期的读数，隔半分钟读数一次，读第10次的同时按“点火”，仍半分钟读一次，直至两温差小于0.002℃时，再读数10次。（7）停止搅拌，取出传感器，拔掉引火导线，取出氧弹并擦干外壳，用放气阀放掉氧气，打开氧弹盖，检查燃烧是否完全。（8）取出引燃丝，量其剩余长度。五、注意事项1、氧弹充气时要注意安全，人应站在侧面，减压阀指针在1-2MPa，切不可超过3Mpa。2、燃烧丝与两电极及样品片一定要接触良好，而且不能有短路。3、一定要将点燃镍丝的中间螺旋段紧贴在样品圆片上，并用棉纱轻轻裹一下。4、测定仪器热容与测定样品的条件应该一致。5、待测样品一定要干燥，样品压片要压紧。六、数据记录与处理室温：20.3℃大气压强：101.54KPa5-1、苯甲酸燃烧的记录苯甲酸的质量：0.6922g引燃丝初始长度：15.0cm引燃丝剩余长度：1.2cm读数序号（30s读一次）初期温度t/℃读数序号（30s读一次）主期温度t/℃读数序号（30s读一次）末期温度t/℃116.081116.133117.278216.078216.458217.280316.077316.747317.282416.075416.921417.283516.073517.026517.283616.072617.097617.283716.071717.150717.283816.068817.186817.281916.067917.213917.2801016.0661017.2601017.2791117.2431217.2541317.2631417.2711517.2755-2、萘燃烧的记录萘的质量：0.5643g引燃丝初始长度：15.0cm引燃丝剩余长度：3.8cm读数序号（30s读一次）初期温度t/℃读数序号（30s读一次）主期温度t/℃读数序号（30s读一次）末期温度t/℃117.529117.532118.998217.527217.812218.998317.525318.136318.998417.522418.424418.997517.519518.607518.996617.517618.731618.994717.514718.812718.992817.511818.865818.988917.508918.904918.9851017.5051018.9321018.9821118.9521218.9671318.9781418.9921518.9955-3、苯甲酸燃烧的温度曲线图5-4、萘燃烧的温度曲线图（1）计算K值：△CHm(苯甲酸)=-3226.7KJ/mol，Q引燃丝=-6.699J/cm则△CUm(苯甲酸)=△CHm(苯甲酸)-(-0.5)*RT=-3225.46KJ/mol△T=17.30-16.05=1.25KK=-(mBQV,B+lQB)/△T=-(-0.6922*3225.46*1000/122-6.699*13.8)/1.25=14714.37J.℃（2）计算萘的燃烧焓：△T=18.90-17.49=1.41KQv,B=-(lQB+K△T)/mB=-(-6.699*11.2+14714.37*1.41)/0.5643=-36633.4J/g△CUm=Qv,B*200/1000=-7326.68J/mol△CHm=△CUm+3RT=-7319.24J/mol七、思考与讨论1、本次实验测得的萘的燃烧焓偏高，主要的误差在于药品称量时电子天平的读数，实验温度的读取，数据拟合时的读数等。2、把固体样品压成片状是为了方便称量和安装试验装置，避免在称量和装药品时有损失，影响实验数据的准确性。而且在点火时受热就比较均衡，固体样品更容易燃烧充分，在测定液体样品时，将液体样品装入坩埚中，将点火丝固定在电极上，有螺旋的部位浸入样品内，并注意点火丝不与坩埚接触。3、本实验中，哪些为体系？哪些为环境？实验过程中有无热损耗，如何降低热损耗？答：氧弹内部空间为体系，氧弹以外为环境，实验过程中有热损耗，可增加氧弹壁的厚度来降低热损耗。