物 理 化 学 实 验 报 告
实 验 名 称:学 院:专 业:班 级:姓 名:指 导 教 师:日 期:
燃烧焓的测定 化学工程学院 化学工程与工艺 学 号:
一、实验目的
1、用氧弹式量热计测定萘的燃烧焓。
2、明确燃烧焓的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。
3、了解氧弹式量热计中主要部分的作用,掌握氧弹式量热计的实验技术。 4、学会用雷诺作图法校正温度变化值。
二、实验原理
1、燃烧焓是热化学中重要的基本数据,在非体积功为零的情况下,物质的燃烧焓常以物质燃烧时的燃烧热来表示,即△CHm=Qp,m。测定物质的燃烧焓实际就是测定物质在等温、等压下的燃烧热。
2、量热法是热力学实验的一个基本方法。等压燃烧热(Qp)与等容燃烧热(QV)之间的关系为:Qp,m =QV,m + ∑ν(g)RT
3、氧弹式量热计属于一个等容系统,且热力学能变△U =0。 即△C U B+△C U引燃丝+△U量热计=0 ; 可化作:mBQV,B+lQB+K△T=0
三、实验准备
1、主要药品:萘约0.6g,苯甲酸约0.8g。
2、主要仪器:氧弹式量热计、压片机、贝克曼温度计、温度计(100℃)、引燃丝(15㎝)、量筒(2000ml)、氧气钢瓶及减压阀等。
四、实验装置图
四、实验步骤
1、热容量K的测定
(1)截取15cm引燃丝,将其中部绕成环状。
(2)称取苯甲酸约0.8g,压成片状,并放桌上敲击2次,去除没压紧的部分,再次称量。
(3)拧开氧弹盖放在专用支架上,引燃丝两端固定在两电极柱上,药片放于坩埚中,使引燃丝与药片表面接触,盖上氧弹盖。
(4)将氧弹放于充氧器底盖上,充进1Mp的氧,1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出,再充氧气约1分钟,查漏。
(5)量取3000ml的水倒入内桶,氧弹放于内桶底座上,点火插头插在氧弹电极上,将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。 (6)打开电源,按“搅拌”。约5分钟后,开始初期的读数,隔半分钟读数一次,读第10次的同时按“点火”,仍半分钟读一次,直至两温差小于0.002℃时,再读数10次。
(7)停止搅拌,取出传感器,拔掉引火导线,取出氧弹并擦干外壳,用放气阀放掉氧气,打开氧弹盖,检查燃烧是否完全。 (8)取出引燃丝,量其剩余长度。 2、萘的燃烧焓测定
(1)截取15cm引燃丝,将其中部绕成环状。
(2)称取萘约0.6g,压成片状,并放桌上敲击,去除没压紧的部分,再次称量。 (3)拧开氧弹盖放在专用支架上,引燃丝两端固定在两电极柱上,药片放于坩埚中,使引燃丝与药片表面接触,盖上氧弹盖。
(4)将氧弹放于充氧器底盖上,充进1Mp的氧,1分钟后用放气阀将氧弹中的氧气放出,再充氧气约1分钟,查漏。
(5)量取3000ml的水倒入内桶,氧弹放于内桶底座上,点火插头插在氧弹电极上,将贝克曼温度计的传感器竖直插入量热计盖上的孔中。 (6)打开电源,按“搅拌”。约5分钟后,开始初期的读数,隔半分钟读数一次,读第10次的同时按“点火”,仍半分钟读一次,直至两温差小于0.002℃时,再读数10次。
(7)停止搅拌,取出传感器,拔掉引火导线,取出氧弹并擦干外壳,用放气阀放掉氧气,打开氧弹盖,检查燃烧是否完全。 (8)取出引燃丝,量其剩余长度。
五、注意事项
1、氧弹充气时要注意安全,人应站在侧面,减压阀指针在1-2MPa,切不可超过3 Mpa 。
2、燃烧丝与两电极及样品片一定要接触良好,而且不能有短路。
3、一定要将点燃镍丝的中间螺旋段紧贴在样品圆片上,并用棉纱轻轻裹一下。 4、测定仪器热容与测定样品的条件应该一致。 5、待测样品一定要干燥,样品压片要压紧。
六、数据记录与处理
室温:20.3℃ 大气压强:101.54KPa
5-1、苯甲酸燃烧的记录
苯甲酸的质量:0.6922g 引燃丝初始长度:15.0cm 引燃丝剩余长度:1.2cm 读数序号 初期温读数序号 主期温读数序号 末期温(30s读一次) 度 t/℃ (30s读一次) 度t/℃ (30s读一次) 度t/℃ 1 16.081 1 16.133 1 17.278 2 16.078 2 16.458 2 17.280 3 16.077 3 16.747 3 17.282 4 16.075 4 16.921 4 17.283 5 16.073 5 17.026 5 17.283 6 16.072 6 17.097 6 17.283 7 16.071 7 17.150 7 17.283 8 16.068 8 17.186 8 17.281 9 16.067 9 17.213 9 17.280 10 16.066 10 17.260 10 17.279 11 17.243 12 17.254 13 17.263 14 17.271 15 17.275
5-2、萘燃烧的记录
萘的质量:0.5643g 引燃丝初始长度:15.0cm 引燃丝剩余长度:3.8cm 读数序号 初期温读数序号 主期温读数序号 末期温(30s读一次) 度t/℃ (30s读一次) 度t/℃ (30s读一次) 度t/℃ 1 17.529 1 17.532 1 18.998 2 17.527 2 17.812 2 18.998 3 17.525 3 18.136 3 18.998 4 17.522 4 18.424 4 18.997 5 17.519 5 18.607 5 18.996 6 17.517 6 18.731 6 18.994 7 17.514 7 18.812 7 18.992 8 17.511 8 18.865 8 18.988 9 17.508 9 18.904 9 18.985 10 17.505 10 18.932 10 18.982 11 18.952 12 18.967 13 18.978 14 18.992 15 18.995
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