大學物理化學實驗---燃燒熱的測定實驗報告

用數(shù)字式氧彈熱量計測定樣品的燃燒熱。明確燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別。了解熱量計中主要部分的作用，掌握數(shù)字式氧彈熱量計的

一、目的要求用數(shù)字式氧彈熱量計測定樣品的燃燒熱。明確燃燒熱的定義，了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別。了解熱量計中主要部分的作用，掌握數(shù)字式氧彈熱量計的

1、

2、

3、

實驗技術。

二、實驗原理

根據(jù)熱化學的定義，1mol物質完全氧化時的反應熱稱作燃燒熱。

量熱法是熱力學的一個基本實驗方法。在恒溫或恒壓條件下，可

以分別測得恒容燃燒熱Q和恒壓熱容Q。由熱力學第一定律可知，vPQ等于體系內能ΔU變化；等于其焓變ΔH。若把參加反應的氣體v和反應生成的氣體都作為理想氣體處理，則它們之間存在以下關

系：

ΔH=ΔU+Δ(PV)-----------------------------------(1)

Q=Q+ΔnRT----------------------------------(2)PV氧彈熱量計的基本原理是能量守恒定律。樣品完全燃燒所釋放的

能量使得氧彈本身及其周圍的介質和有關附件的溫度升高。測量

介質在燃燒前后溫度的變化值，就可以求算該樣品的恒容燃燒熱。

關系式如下：

WM樣QlQ(WCCl水水計

式中，W和M分別為樣品的質量和摩爾質量；Q為樣品的恒容燃樣V燒熱；l和Q是引燃用鐵絲的長度和單位長度燃燒熱，W和C是l水水以水為測量介質時，水的質量和比熱容；C稱為熱量計的水當量，計即除水之外，熱量計升高1℃所需要的熱量。ΔT為樣品燃燒前后

水溫的變化值。實際上，熱量計于周圍環(huán)境的熱交換無法完全避

免，它對溫差測量值的影響可用雷諾溫度校正圖校正。

實驗儀器圖：

氧彈結構圖：

型氧彈卡計、ZDW-1A精密數(shù)字溫差測量儀、電腦氧氣鋼瓶、氧氣減壓閥、立式自動充氧器正丁醇

型氧彈卡計、ZDW-1A精密數(shù)字溫差測量儀、電腦氧氣鋼瓶、氧氣減壓閥、立式自動充氧器正丁醇

儀器：HR－15

試劑：

點火絲、剪刀、直尺、鑷子、燒杯、大容量瓶

四、實驗步驟

(1)儀器準備

開啟ZDW-1A精密數(shù)字溫差測量儀的電源開關，溫度探頭放入熱量

計外桶內。開啟計算機電源，進入Windows操作系統(tǒng)。大燒杯中

盛約800ml自來水，并放入3塊冰塊

(2)樣品準備

剪取10cm長的點火絲，將其兩端放入氧彈彈蓋上的點火電極的槽

縫內，滑下電極上方的套圈，將點火絲固定。

將燃燒皿放在電子天平的托盤上，關閉天平門，待天平讀數(shù)穩(wěn)定

后，按下“ON”鍵，天平讀數(shù)復零。小心地往燃燒皿中滴入約0.7

克樣品，關閉天平門，精確讀取樣品重量，記錄。

將裝有樣品的燃燒皿放入點火電極的鐵圈內。用鑷子整理點火絲

的形狀，使點火絲的中間部分浸入樣品中。將彈蓋放在彈體上，

旋緊。在教師的指導下，向氧彈內充入2Mpa的氧氣約2分鐘。

小心地將氧彈放入熱量計的內桶內。

將先前預備的冷水注入2000ml容量瓶中，再加自來水至刻度。另

一1000ml容量瓶，也加自來水至刻度。將此3000ml自來水注入

熱量計的內桶。插上點火電源的插頭。蓋上熱量計的膠木蓋。按

下HR－15熱量計通用電控箱的電源開關，指示燈亮，按下“攪

拌”按鈕，開始攪拌。

(3)測量

點擊電腦“開始”→“程序”→“熱量計”，進入熱量計主菜單。

選擇“發(fā)熱量測定”，點擊“確定”，進入發(fā)熱量測定菜單。輸

入樣品的重量（質量）。其余各個選項應該為：樣品名：Text21；

分子量：74；點火熱：150J；儀器熱容：14600J/℃，若無變化，

不用修改。閱讀菜單右邊的說明后再點擊“確定”，進入測定窗

口。接下來，遵照電腦的提示操作。在測量了“末期”的6個數(shù)

據(jù)后，電腦會彈出提示，此時，取出溫度探頭并記錄“熱容值”、

“燃燒熱J/g”、“燃燒熱J/mol”、“冷卻校正值”、“溫差＋

校正”等實驗數(shù)據(jù)。點擊“數(shù)據(jù)存盤”，輸入文件名，文件名為

實驗者姓名的漢語拼音。點擊“退出”。

(4)整理工作

關閉攪拌，打開熱量計膠木蓋，拔下點火電源插頭，取出氧彈，

排去廢氣，檢查燃燒是否完全。將熱量計內桶的水倒去并放回原

處。

T/J16.92716.92816.9316.93216.93316.93517.10817.60217.86718.12718.22718.30818.36618.41618.44618.4818.50218.51518.535

五、數(shù)據(jù)記錄及其處理T/J16.92716.92816.9316.93216.93316.93517.10817.60217.86718.12718.22718.30818.36618.41618.44618.4818.50218.51518.535

我組得到的實驗數(shù)據(jù)如下圖：

t/min

1

2

3

4

5

6

6.25

6.5

6.75

7

7.25

7.5

7.75

8

8.25

8.5

8.75

9

9.25

18.5518.56118.57218.58318.59218.59818.60418.60818.61518.6218.62318.62518.62718.62818.6318.6318.63118.63218.63118.63118.632

9.518.5518.56118.57218.58318.59218.59818.60418.60818.61518.6218.62318.62518.62718.62818.6318.6318.63118.63218.63118.63118.632

9.75

10

10.25

10.5

10.75

11

11.25

11.5

11.75

12

12.25

12.5

12.75

13

13.25

13.5

14.5

15.5

16.5

17.5

下：1、系統(tǒng)誤差：實驗儀器氣密性不夠好，裝置的蓋子不能

完全蓋嚴實，有一定的空隙，此空隙導致實驗過程中熱量的散失；

2偶然誤差：在將3000ml自來水注入熱量計的內桶時，沒有確保

加入冰塊后的自來水溫度比外桶溫度（室溫）低1℃，此疏忽導致

實驗中熱量散失加劇，從而導致燃燒熱測量值的偏低。

由于從數(shù)據(jù)分析得知，點火前溫度變化不大，即由環(huán)境輻射

和攪拌引進的熱量所造成的升溫不多，所以，不需采用雷諾溫度

校正圖進行校正。

月

實驗結論：月通過此次實驗，我們了解了熱量計中主要部分的作用，掌握

數(shù)字式氧彈熱量計的實驗技術，用數(shù)字式氧彈熱量計測量了燃燒

熱。通過測量，我們得到正丁醇的燃燒熱為2496.2KJ/mol，通過

查閱資料，我們發(fā)現(xiàn)正丁醇的標準燃燒熱為2673.2KJ/mol。實驗

結果較接近標準值。通過對實驗過程的分析，我們認為誤