物化實(shí)驗(yàn)報(bào)告：燃燒熱的測定-苯甲酸-萘(已修改)
2025-08-16 03:13 本頁面
【正文】 華南師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱 物理化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 燃燒熱的測定 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹竣倜鞔_燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的區(qū)別。②掌握量熱技術(shù)的基本原理，學(xué)會測定奈的燃燒熱。③了解氧彈卡計(jì)主要部件的作用，掌握氧彈量熱計(jì)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。④學(xué)會雷諾圖解法校正溫度改變值?！緦?shí)驗(yàn)原理】燃燒熱是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量。在恒容條件下測得的燃燒熱稱為恒容燃燒熱（Ov），恒容燃燒熱這個過程的內(nèi)能變化（ΔU）。在恒壓條件下測得的燃燒熱稱為恒壓燃燒熱（Qp），恒壓燃燒熱等于這個過程的熱焓變化（ΔH）。若把參加反應(yīng)的氣體和反應(yīng)生成的氣體作為理想氣體處理，則有下列關(guān)系式： DcHm = Qp＝Qv ＋ΔnRT （1）本實(shí)驗(yàn)采用氧彈式量熱計(jì)測量蔗糖的燃燒熱。測量的基本原理是將一定量待測物質(zhì)樣品在氧彈中完全燃燒，燃燒時放出的熱量使卡計(jì)本身及氧彈周圍介質(zhì)（本實(shí)驗(yàn)用水）的溫度升高。 氧彈是一個特制的不銹鋼容器（如圖）為了保證化妝品在若完全燃燒，氧彈中應(yīng)充以高壓氧氣（或者其他氧化劑），還必須使燃燒后放出的熱量盡可能全部傳遞給量熱計(jì)本身和其中盛放的水，而幾乎不與周圍環(huán)境發(fā)生熱交換。 但是，熱量的散失仍然無法完全避免，這可以是同于環(huán)境向量熱計(jì)輻射進(jìn)熱量而使其溫度升高，也可以是由于量熱計(jì)向環(huán)境輻射出熱量而使量熱計(jì)的溫度降低。因此燃燒前后溫度的變化值不能直接準(zhǔn)確測量，而必須經(jīng)過作圖法進(jìn)行校正。放出熱(樣品+點(diǎn)火絲)＝吸收熱 (水、氧彈、量熱計(jì)、溫度計(jì))量熱原理—能量守恒定律在盛有定水的容器中，樣品物質(zhì)的量為n摩爾，放入密閉氧彈充氧，使樣品完全燃燒，放出的熱量傳給水及儀器各部件，引起溫度上升。設(shè)系統(tǒng)（包括內(nèi)水桶，氧彈本身、測溫器件、攪拌器和水）的總熱容為C（通常稱為儀器的水當(dāng)量，即量熱計(jì)及水每升高1K所需吸收的熱量），假設(shè)系統(tǒng)與環(huán)境之間沒有熱交換，燃燒前、后的溫度分別為TT2，則此樣品的恒容摩爾燃燒熱為: （2）式中，Qvm為樣品的恒容摩爾燃燒熱(Jmol1)；n為樣品的摩爾數(shù)（mol)；C為儀器的總熱容(JK1或J / oC)。上述公式是最理想、最簡單的情況。 圖 1 氧彈量熱計(jì)構(gòu)造示意圖圖 2 氧彈構(gòu)造示意圖 氧彈 1－厚壁圓筒；2－彈蓋內(nèi)水桶（量熱容器） 3－螺帽； 4－進(jìn)氣孔電極 溫度計(jì) 5－排氣孔；6－電極攪拌器 恒溫外套 8－電極（也是進(jìn)氣管）但是，由于（1）：氧彈量熱計(jì)不可能完全絕熱，熱漏在所難免。因此，燃燒前后溫度的變化不能直接用測到的燃燒前后的溫度差來計(jì)算，必須經(jīng)過合理的雷諾校正才能得到準(zhǔn)確的溫差變化。（2）多數(shù)物質(zhì)不能自燃，如本實(shí)驗(yàn)所用萘，必須借助電流引燃點(diǎn)火絲，再引起萘的燃燒，因此，等式（2）左邊必須把點(diǎn)火絲燃燒所放熱量考慮進(jìn)去就如等式（3）： （3）式中：m點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的質(zhì)量，Q點(diǎn)火絲為點(diǎn)火絲的燃燒熱， J / g，DT為校正后的溫度升高值。儀器熱容的求法是用已知燃燒焓的物質(zhì)(如本實(shí)驗(yàn)用苯甲酸)，放在量熱計(jì)中燃燒，測其始、末溫度，經(jīng)雷諾校正后，按上式即可求出C。 雷諾校正：消除體系與環(huán)境間存在熱交換造成的對體系溫度變化的影響。方
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