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1、华南师范大学实验报告学生姓名学号专业年级、班级课程名称实验项目燃烧热的测定实验类型 验证 设计 综合实验时间年月日实验指导老师实验评分、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热的区别与联系2. 掌握量热技术的基本原理，学会测定萘的燃烧热。3. 了解氧弹卡计主要部件的作用，掌握氧弹卡计的实验技术。4、学会雷诺图解法校正温度改变值。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（Ov）,恒容燃烧热这个过程的内能变化（ U）。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热焓变化（ H）。若把参加反应
2、的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关系式：AcHm = Qp=Qv + nRT（1）本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质 样品在氧弹中完全燃烧，燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质（本实验用水） 的温度升高。氧弹是一个特制的不锈钢容器（如图）为了保证化妆品在若完全燃烧，氧弹中应充 以高压氧气（或者其他氧化剂），还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计 本身和其中盛放的水，而几乎不与周围环境发生热交换。但是，热量的散失仍然无法完全避免，这可以是同于环境向量热计辐射进热量 而使其温度升高，也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度
3、降低。因此 燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量，而必须经过作图法进行校正。 放出热（样品+点火丝）=吸收热 （水、氧弹、量热计、温度计）在盛有定水的容器中，样品物质的量为n摩尔，放入密闭氧弹充氧，使样品完全燃 烧，放出的热量传给水及仪器各部件，引起温度上升。设系统（包括内水桶，氧弹本身、 测温器件、搅拌器和水）的总热容为C （通常称为仪器的水当量，即量热计及水每升高 1K所需吸收的热量），假设系统与环境之间没有热交换，燃烧前、后的温度分别为T1、 T2,则此样品的恒容摩尔燃烧热为：C (T - T)21-2)n式中，Qvm为样品的恒容摩尔燃烧热（Jmol-1）； n为样品的摩尔数（mol）；
4、 C为仪器的 总热容J KT或J / oC）。上述公式是最理想、最简单的情况。但是，由于（1）：氧弹量热计不可能完全绝热，热漏在所难免。因此，燃烧前后温度的 变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算，必须经过合理的雷诺校正才能得到准 确的温差变化。（2）多数物质不能自燃，如本实验所用萘，必须借助电流引燃点火丝， 再引起萘的燃烧，因此，等式（2）左边必须把点火丝燃烧所放热量考虑进去。一 nQ 一 mQ = CATV ,m点火 丝 点火丝（ 3）式中：m点火丝为点火丝的质量，Q点火丝为点火丝的燃烧热，为-6694.4 J / g，AT 为校正后的温度升高值。仪器热容的求法是用已知燃烧焓的物质（如
5、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贝氏温度计读数对时间作图，联成FHDG线如图2 -1-2。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AT。图中AA表示由环境辐射进来的热量和搅拌 引进的能量而造成卡计温度的升高，必须扣除之o
6、CC 表示卡计向环境辐射出热量和搅 拌而造成卡计温度的降低，因此，需要加上，由此可见,AC两点的温度差是客观地表示 了由于样品燃烧使卡计温度升高的数值 有时卡计的绝热情况良好，热漏小，而搅拌器功率大，不断稍微引进热量，使得燃烧后 的最高点不出现，这种情况下AT仍可以按同法校正之。三、仪器与试剂1、仪器：外槽恒温式氧弹卡计（一个）；氧气钢瓶（一瓶）；压片机 （2台）； 数字式贝克曼温度计（1台）；0100C温度计（一支）；万用电表（一个）；2、试剂标准物质：萘（A .R）；苯甲酸（A.R或燃烧热专用）；铁丝（10cm长）；四、实验步骤1、测定氧氮卡计和水的总热容量C（1）样品压片：压片前先检查压
7、片用钢模，若发现钢模有铁锈油污或尘土等，必须 擦净后，才能进行压片，用天平称取约0.5-0.6g苯甲酸，再用分析天平准确称取一根铁丝 质量，从模具的上面倒入己称好的苯甲酸样品，徐徐旋紧 压片机的螺杆，直到将样品压成片状为止。抽出模底的托板，再继续向下压，使模底和样品 一起脱落，然后在分析天平上准确称重。 分别准确称量记录好数据，即可供燃烧热测定用。（2）装置氧弹、充氧气：拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦净，特别是电极下端的不锈钢 接线柱更应擦十净，将点火丝的两端分别绑紧在氧弹中的两根电极上，选紧氧弹盖，用万用 表欧 姆档检查两电极是否通路， 使用高压钢瓶时必须严格遵守操作规则。将氧弹放在充氧仪台架上，
8、拉动板乎充入氧气。（3）燃烧温度的测定：将充好氧气后，再用万用表检查两电极间是否通路，若通路将氧弹 放入量热计内简。用量筒称3L自来水，倒入水桶内，装好搅拌轴，盖好盖子，将贝克曼温 度计探头插入水中，此时用普通温度计读出水外筒水温和水桶内的水温。接好电极，盖上盖 了，打开搅拌开关。待温度温度稳定上升后，每个半分钟读取贝克曼温度计一次，连续记录 5min，得到燃烧前的温度，此刻按下点火键，仍然半分钟读数记录一次，直到温度升到最高 点开始下降后仍然记录5min作为燃烧结束后期温度，方可停止实验。2、萘燃烧热Qv的测定（1）称取0.5-0.6g的萘两份，同上实验操作进行两次，求平均值（2）最后倒去自
9、来水, 擦干铜水桶待下次实验用【注意】1. 为避免腐蚀，必须清洗氧弹2. 点火成败是实验关键。应仔细安装点火丝和坩埚。点火丝不应与弹体内壁接触，坩埚支 持架不应与另一电极接触。五、数据记录1. 室温、样品质量和剩余燃烧丝质量室温：25.50 C大气压：101.200Kpa物质点火丝/g点火丝+样品/g样品/g总剩余/g剩余点火丝/g苯甲酸0.01160.65420.64260.00770.0077萘0.01120.70590.69470.00530.0053苯甲酸0.01230.51670.50440.00360.00362. 温度随时间变化数据苯甲酸（第一次）t/min12345678910
10、T/C0.001-0.001-0.001-0.004-0.006-0.006-0.006-0.005-0.004-0.004t/min11121314151617181920T/C0.0150.1770.4160.6220.7560.8480.9050.9470.9760.996t/min21222324252627282930T/C1.0121.0241.0341.0401.0471.0521.0561.0621.0641.065t/min31323334353637383940T/C1.0681.0691.0701.0701.0691.0691.0681.0671.0671.067t/mi
11、n414243444546T/C1.0651.0641.0641.0621.0601.060萘t/min12345678910T/C0.0000.0020.0010.0020.0030.0030.0020.0030.0030.003t/min11121314151617181920T/C0.0390.2720.6180.9471.1971.3571.4651.5391.5901.628t/min21222324252627282930T/C1.6541.6751.6911.7031.7131.7191.7241.7301.7321.734t/min31323334353637383940T/C
12、1.3211.7351.7351.7351.7331.7331.7331.7311.7311.729t/min41424344454647T/C1.7291.7271.7261.7241.7231.7201.720苯甲酸（第二次）t /min12345678910T/C0.0010.0020.0000.0000.0020.0010.0010.0010.0010.001t /min11121314151617181920T/C0.0210.1920.3740.5020.5860.6450.6830.7110.7290.744t/min21222324252627282930T/C0.7550.7
13、650.7690.7760.7800.7820.7880.7880.7910.791t/min31323334353637383940T/C0.7910.7910.7910.7910.7920.7920.7930.7930.7900.790t /min4142T/C0.7900.790六、数据处理与计算雷诺校正：苯甲酸（第一次）T=1.083533C始=-0.004C ；终=1.070C始=-8. 1033e-3C ；终=1.07543C原始值T 始=0.003C ；T 终=1.735C校正后T 始=-2.9824e-3C ；T终=1.7456CT=1.74858C苯甲酸（第二次）T=0.7907C原始值T 始=0.001 C ；T 终=0.793C校正后T始 1e-3C ；T终=0.7919CT=0.7907C2、热计常数C计算由图得：苯甲酸(1) T=1.083533C 苯甲酸(2) T=0.7907C 苯甲酸恒容摩尔燃烧热为-3226.9kj/mol n=7T5/2=-0.5mo
