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1、燃 烧 热 的 测 定,Determination of combustion heat,一.实验目的,1.掌握氧弹式量热计测定燃烧热的原理和方法。2.了解恒压燃烧热和恒容燃烧热的区别和联系。3.了解氧弹式量热计的构造及使用方法。4.学会雷诺图解法校正温度改变值。,二.实验原理,燃烧热（heat of combustion）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(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焓变化(H)。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则Qp 与
2、 Qv有以下关系式：Qp=Qv+nRT（1）,本实验采用氧弹式量热计（bomb calorimeter）测量萘的燃烧热。氧弹式量热计的基本原理是能量守恒定律。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量热计本身以及氧弹周围介质（本实验中为水）的温度升高。,图 1 氧弹量热计构造示意图,1、氧弹2、内水桶（量热容器）3、电极 4、温度计5、搅拌器 6、恒温外套,图2 氧弹量热计外观,图4 氧弹构造示意图,图3 氧弹外观,通过测定燃烧前后氧弹式量热计（包括氧弹周围介质）温度的变化值，就可以求算出该样品的燃烧热。其关系式如下：Qv m/M=C量热计 T Q点火丝 m点火丝（2）式中：Q
3、v为待测物质的摩尔燃烧热；m为待测物质的质量（g）；M为待测物质的相对分子质量；T 为燃烧前后量热计温度的变化值；Q点火丝 为点火丝的燃烧热（本实验中使用铁丝，Q点火丝=6.694kJ/g），m点火丝为实际燃烧点火丝的质量（g）；C量热计 为量热计（包括量热计中的水）的热容，它表示量热计（包括介质）每升高一度所需要吸收的热量。量热计的热容可以通过已知燃烧热的标准物（本实验使用苯甲酸，Q苯甲酸=26.460kJ/g）来标定。量热计的热容完成标定后，就可以根据关系式（2），通过实验测定待测物的燃烧热。,三.实验仪器与试剂,燃烧热测定装置（含氧弹量热计）1套压片机 1台氧气钢瓶(含减压阀)1个电子天
4、平 1台精密数字温度温差仪 1台点火丝苯甲酸(A.R.)萘(A.R.),四.实验步骤,1、量热计热容的测定(1)样品压片 将燃烧丝（已测量长度及质量m1）缠绕于钢模底板。粗称约0.8g苯甲酸，与燃烧丝一起压片后，在分析天平上准确称量其共同质量m2,则样品质量m=m2-m1。(2)装样 将氧弹的弹头放在弹头架上，把准确称量的点火丝的两端分别紧绕在氧弹头上的两根电极上，中部紧贴样品表面。(3)氧弹充氧 把弹头放入弹杯中，拧紧，充入氧气，开始先充约0.5MPa氧气，然后放掉以赶出空气。再充入1MPa氧气。,(4)测定量热计热容(测量温差变化)(5)停止搅拌，断电，取出氧弹，放出余气，开启弹盖，若 氧
5、弹中无测量残渣，表示燃烧完全。(6)测量剩余燃烧丝的长度和质量(7)清洗氧弹内部，并擦拭干净2、萘的燃烧热的测定 称取约0.6g萘，重复上述步骤进行测定。,五.数据记录与处理,1、记录下苯甲酸与萘的燃烧热测定过程中，软 件（燃烧热2.0）中所产生的相关数据。2、计算出萘的恒压燃烧热QP。,六.注意事项,1、压片不能太紧或太松。2、点火丝不能和燃烧皿相接触。3、如果氧弹漏气，设法排除。4、氧气钢瓶在开总阀前要检查减压阀是否关好；实验结 束后要关上钢瓶总阀，注意排净余气，使指针回零。,七.思考题,1、说明恒容燃烧热和恒压燃烧热的区别和联系。2、压片时，强度太大或太小对实验结果有何影响？3、使用氧气钢瓶和减压阀时有哪些注意事项？4、欲测定液体样品的燃烧热，你能想出测定方法吗？,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
