实验四--燃烧热的测定课件.ppt

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1、Determination of CombustionHeats College of Pharmacy,Fujian Medical University2011.03.15Experiment 2目的要求实验原理仪器和试剂实验步骤实验装置示意图实验数据记录与处理问题讨论注意事项目录目录一、目的要求一、目的要求（Purposes and Demands）1.掌握有关热化学实验的一般知识和测量技术；了解氧弹式量热计的原理、构造及使用方法。2.测定萘的燃烧热；明确燃烧热的定义；了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。3.学会用雷诺图解法校正所测的温差值。二、实验原理二、实验原理 （Princ

2、iple）（一）燃烧热（一）燃烧热 燃烧热指1mol物质完全燃烧时的热效应。根据测定条件，分为Qv和Qp。萘的燃烧反应：C10H8(s)+12O2(g)=10CO2+4H2O(l)根据热力学第二定律：Qv=U，Qp=H 又 H=U+(pV)=U+nRT 得 Qp=Qv+nRT为参加反应的产物与反应为参加反应的产物与反应物中气体的物质的量之差物中气体的物质的量之差（二）氧弹式量热计（二）氧弹式量热计 本实验采用氧弹式量热计，所得为恒容燃烧热Qv。测量的基本原理：能量守恒定律。样品完全燃烧所放出的热量等于量热计本身及其周围介质（水）所吸收的热量。测量介质燃烧前后温度的变化T，就可求算出该样品的Qv

3、。二、实验原理二、实验原理二、实验原理二、实验原理 （二）氧弹式量热计（二）氧弹式量热计测量过程有铁丝参加燃烧，且可能有未完全燃烧产生 的有机酸存在，所以求算关系式应为：W样品Qv+W铁丝Q铁丝 5.983 V=-（W水C水+C量热计）T W样品Qv+W铁丝Q铁丝 5.983 V=KT 测量方法：a).先采用Qv已知的苯甲酸测定K值；b).再用同一套仪器和相同的水量测定待测物萘的Qv。二、实验原理二、实验原理（二）雷诺校正法（二）雷诺校正法1.对氧弹的要求a).保证样品完全燃烧：需充足高压氧（1.5 Mpa）；样品压成片状。b).尽量做到绝热：容器四周高度抛光；恒温套壳中间有空气隔热层。但要做

4、到完全绝热是不可能的，所以燃烧前后温度的变化值必须经过雷诺作图法校正，扣去搅拌器引进的热和加入散失的热。2.雷诺校正法 （参见数据处理）三、仪器和试剂三、仪器和试剂氧弹卡计氧弹卡计 1台台 压片机压片机 1台台 万用表万用表 1只只 数字型贝克曼温度计数字型贝克曼温度计 1支支 温度计（温度计（0100）1支支 点火丝点火丝 容量瓶（容量瓶（1000ml）1个个 氧气钢瓶及减压阀氧气钢瓶及减压阀 1只只 萘（萘（A.R.）苯甲酸（苯甲酸（A.R.）Apparatus and Materia Medica1.1.量热计水当量量热计水当量C Cm m的测定的测定样品压片和装置氧弹氧弹充氧气装置热量

5、计点火燃烧和升温的测量整理设备，准备下一步实验2.2.测量萘的燃烧热测量萘的燃烧热 称取称取1.0g1.0g左右的萘，用上述方法测定萘左右的萘，用上述方法测定萘的燃烧热。的燃烧热。四、实验步骤四、实验步骤Procedure 实验装置示意图Sketch-maps of Equipments1-氧弹；2-温度传感器；3-内筒；4-空气隔层；5-外筒；6-搅拌 原理实验数据记录实验日期：实验日期：；室温：；室温：；气压：；气压：kPa 1.1.量热体系量热体系C卡卡的测定的测定 2.2.蔗糖燃烧热蔗糖燃烧热QV的测定的测定Data Records1.量热体系C卡的测定苯甲酸样品重 g；引火丝质量 g

6、；引火丝剩余质量 g；水的温度 ；氧弹计外壳套筒温度 。时间(min)12345678910贝克曼温度计示值2.蔗糖燃烧热的测定蔗糖样品重 g；引火丝质量 g；引火丝剩余质量 g；水的温度 ；氧弹计外壳套筒温度 。时间(min)12345678910贝克曼温度计示值数据处理1.确定T1、T22.求C卡3.求出蔗糖的恒容燃烧热QV4.求出蔗糖的恒压燃烧热Qp5.与文献值比较Data Processing 1.用雷诺图（温度时间曲线）法分别校正苯甲酸和萘燃烧而使量热体系温度改变的T1、T2。说明：说明：b点相当于开始燃烧点，点相当于开始燃烧点，c为观察到的最为观察到的最高点的温度读数，过高点的温度

7、读数，过T1 T2线段中点线段中点T作作水平线水平线TO，于，于T-t线相交于点线相交于点O，过点，过点G作垂直线作垂直线AB，此线与，此线与ab线和线和cd线的延线的延长线交于长线交于E、F两点，则点两点，则点E和点和点F所表所表示的温度差即为欲求温度的升高值示的温度差即为欲求温度的升高值T。即即T=TE-TF 3.根据 求C卡4.根据求出蔗糖的恒容燃烧热QV5.根据求出蔗糖的恒压燃烧热Qp蔗糖的燃烧反应式为：(T为氧弹计外壳套筒温度，n=0)文献值：蔗糖蔗糖C12H22O11（s）的的 （101.325KPa,298K)101.325KPa,298K)文献值为文献值为-5640.9kJ/m

8、ol 因因Qp=H，如温度差别不大，如温度差别不大（即（即298K），压力影响不大，可认为压力影响不大，可认为H实验结果与讨论结果：实测值为Qp=计算实验偏差：分析产生偏差的原因：有何建议与想法？Questions注意事项1.样品按要求称取，不能过量。过量会产生过多热量，温度升高会超过贝克曼温度计的刻度；2.样品压片时不能过重或过轻；3.引火丝与样品接触要良好，且不能与坩锅等相碰；4.如实验失败需要重新再做的话，应把氧弹从水桶中提出，缓缓旋开氧弹的上盖的放气阀，使其内部的氧气彻底排清，才能重新再做，否则开不了盖。5.往水桶内添水时，应注意避免把水溅湿氧弹的电极，使其短路。7.“点火”要果断。Attentions 附：精密数字温度温差仪SWC-D使用方法点火成败判断：点火指示灯亮后熄灭，温度迅速上升，表明样品已燃；点火指示灯亮后不熄，表示引火丝没有烧断，应加大电流引燃；点火指示灯不亮，加大电流也不亮，温度不上升，则须打开检查或重装。思考题 1.指出公式 中各项的物理意义。2.在这个实验中，哪些是体系？哪些是环境？实验过程中有无热损耗？这些损耗对实验结果有何影响？3.实验测得的温度差为何要用雷诺作图法校正？还有哪些误差影响测量的结果？4.使用氧气钢瓶和减压器要注意哪些事项？Questions新型燃烧热测量仪新型燃烧热测量仪