燃燒熱的測(cè)定

Determinationofcombustionheat燃燒熱的測(cè)定Determinationofc一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握氧彈式量熱計(jì)測(cè)定燃燒熱的原理和方法。2.了解恒壓燃燒熱和恒容燃燒熱的區(qū)別和聯(lián)系。3.了解氧彈式量熱計(jì)的構(gòu)造及使用方法。4.學(xué)會(huì)雷諾圖解法校正溫度改變值。一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握氧彈式量熱計(jì)測(cè)定燃燒熱的原理和方法。二.實(shí)驗(yàn)原理

燃燒熱（heatofcombustion）是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒時(shí)所放出的熱量。在恒容條件下測(cè)得的燃燒熱稱為恒容燃燒熱

(Qv)，恒容燃燒熱等于這個(gè)過程的內(nèi)能變化(ΔU)。在恒壓條件下測(cè)得的燃燒熱稱為恒壓燃燒熱

(Qp)，恒壓燃燒熱等于這個(gè)過程的焓變化(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Qp

與

Qv有以下關(guān)系式：

Qp=Qv+ΔnRT

（1）

二.實(shí)驗(yàn)原理燃燒熱（heatofcom

本實(shí)驗(yàn)采用氧彈式量熱計(jì)（bombcalorimeter）測(cè)量萘的燃燒熱。氧彈式量熱計(jì)的基本原理是能量守恒定律。將一定量待測(cè)物質(zhì)樣品在氧彈中完全燃燒，燃燒時(shí)放出的熱量使量熱計(jì)本身以及氧彈周圍介質(zhì)（本實(shí)驗(yàn)中為水）的溫度升高。本實(shí)驗(yàn)采用氧彈式量熱計(jì)（bombcalori圖1

氧彈量熱計(jì)構(gòu)造示意圖

1、氧彈2、內(nèi)水桶（量熱容器）3、電極

4、溫度計(jì)5、攪拌器

6、恒溫外套圖2氧彈量熱計(jì)外觀圖1氧彈量熱計(jì)構(gòu)造示意圖1、氧彈圖2氧彈量熱計(jì)外觀圖4

氧彈構(gòu)造示意圖

圖3氧彈外觀圖4氧彈構(gòu)造示意圖圖3氧彈外觀

通過測(cè)定燃燒前后氧彈式量熱計(jì)（包括氧彈周圍介質(zhì)）溫度的變化值，就可以求算出該樣品的燃燒熱。其關(guān)系式如下：

Qv·m/M

=C量熱計(jì)·

ΔT–Q點(diǎn)火絲

·

m

點(diǎn)火絲

（2）

式中：Qv為待測(cè)物質(zhì)的摩爾燃燒熱；m為待測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量（g）；M為待測(cè)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量；ΔT為燃燒前后量熱計(jì)溫度的變化值；Q點(diǎn)火絲

為點(diǎn)火絲的燃燒熱（本實(shí)驗(yàn)中使用鐵絲，Q點(diǎn)火絲

=6.694kJ/g），m

點(diǎn)火絲為實(shí)際燃燒點(diǎn)火絲的質(zhì)量（g）；C量熱計(jì)為量熱計(jì)（包括量熱計(jì)中的水）的熱容，它表示量熱計(jì)（包括介質(zhì)）每升高一度所需要吸收的熱量。量熱計(jì)的熱容可以通過已知燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)物（本實(shí)驗(yàn)使用苯甲酸，Q苯甲酸

=26.460kJ/g）來標(biāo)定。量熱計(jì)的熱容完成標(biāo)定后，就可以根據(jù)關(guān)系式（2），通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定待測(cè)物的燃燒熱。

通過測(cè)定燃燒前后氧彈式量熱計(jì)（包括氧彈周圍介質(zhì)三.實(shí)驗(yàn)儀器與試劑燃燒熱測(cè)定裝置（含氧彈量熱計(jì)）1套壓片機(jī)1臺(tái)氧氣鋼瓶(含減壓閥)1個(gè)電子天平1臺(tái)精密數(shù)字溫度溫差儀1臺(tái)點(diǎn)火絲苯甲酸(A.R.)萘(A.R.)三.實(shí)驗(yàn)儀器與試劑燃燒熱測(cè)定裝置（含氧彈量熱計(jì)）四.實(shí)驗(yàn)步驟1、量熱計(jì)熱容的測(cè)定

(1)樣品壓片將燃燒絲（已測(cè)量長(zhǎng)度及質(zhì)量m1）纏繞于鋼模底板。粗稱約0.8g苯甲酸，與燃燒絲一起壓片后，在分析天平上準(zhǔn)確稱量其共同質(zhì)量m2,則樣品質(zhì)量m=m2-m1

。(2)裝樣將氧彈的彈頭放在彈頭架上，把準(zhǔn)確稱量的點(diǎn)火絲的兩端分別緊繞在氧彈頭上的兩根電極上，中部緊貼樣品表面。(3)氧彈充氧把彈頭放入彈杯中，擰緊，充入氧氣，開始先充約0.5MPa氧氣，然后放掉以趕出空氣。再充入1MPa氧氣。四.實(shí)驗(yàn)步驟1、量熱計(jì)熱容的測(cè)定(4)測(cè)定量熱計(jì)熱容(測(cè)量溫差變化)(5)停止攪拌，斷電，取出氧彈，放出余氣，開啟彈蓋，若

氧彈中無測(cè)量殘?jiān)?，表示燃燒完全?6)測(cè)量剩余燃燒絲的長(zhǎng)度和質(zhì)量(7)清洗氧彈內(nèi)部，并擦拭干凈2、萘的燃燒熱的測(cè)定稱取約0.6g萘，重復(fù)上述步驟進(jìn)行測(cè)定。(4)測(cè)定量熱計(jì)熱容(測(cè)量溫差變化)五.數(shù)據(jù)記錄與處理1、記錄下苯甲酸與萘的燃燒熱測(cè)定過程中，軟件（燃燒熱2.0）中所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)。2、計(jì)算出萘的恒壓燃燒熱QP。五.數(shù)據(jù)記錄與處理1、記錄下苯甲酸與萘的燃燒熱測(cè)定過程中，軟六.注意事項(xiàng)1、壓片不能太緊或太松。2、點(diǎn)火絲不能和燃燒皿相接觸。3、如果氧彈漏氣，設(shè)法排除。4、氧氣鋼瓶在開總閥前要檢查減壓閥是否關(guān)好；實(shí)驗(yàn)結(jié)

束后要關(guān)上鋼瓶總閥，注意排凈余氣，使指針回零。六.注意事項(xiàng)1、壓片不能太緊或太松。七.思考題1、說明恒容燃燒熱和恒壓燃燒熱的區(qū)別和聯(lián)系。2、壓片時(shí)，強(qiáng)度太大或太小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？3、使用氧氣鋼瓶和減壓閥時(shí)有哪些注意事項(xiàng)？4、欲測(cè)定液體樣品的燃燒熱，你能想出測(cè)定方法嗎？七.思考題1、說明恒容燃燒熱和恒壓燃燒熱的區(qū)別和聯(lián)系。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋。”通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)