内容发布更新时间 : 2024/11/8 13:59:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验： 燃烧热的测定

1. 摘要

弹式量热计，由M.Berthelot[1][2]于1881年率先报导，时称伯塞洛特(Berthlot bomb)氧弹。目的是测?U、?H等热力学性质。绝热量热法，1905年由Richards提出。后由Daniels[3]等人的发展最终被采用。初时通过电加热外筒维持绝热，并使用光电池自动完成控制外套温度跟踪反应温升进程，达到绝热的目的。现代实验除了在此基础上发展绝热法外，进而用先进科技设计半自动、自动的夹套恒温式量热计，测定物质的燃烧热，配以微机处理打印结果。利用雷诺图解法或奔特公式计算热量计热交换校正值?T。使经典而古老的量热法焕发青春。

1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热，燃烧产物必须是稳定的终点产物CO2（g）和H2O(l)等。

气体总计量系数：n产?n反 恒容燃烧热 公式：

Qp = QV + ?nRT (2.1.1)

恒压燃烧热 求水当量CJ及萘的燃烧热QV

?? ?w样样品质量 MQV?qb?(W水C水?C)?计T (2.1.2) 热J量水的质量和比热 水当量

铁丝燃烧热及长度 样品燃烧升温值 ，单位为J?K?1。第二 样品摩尔质量第一次燃烧，以苯甲酸作为基准物，求水当量CJ（热量计热容）次燃烧，测被测物质萘的恒容燃烧热QV，利用（2.1.1）式再求算Qp。 两次升温值都利用雷诺校正图求?T值。或用奔特公式校正?T： 初期温度速度 末期温度速度 (V?V1)m ?T＝2?V1?r在主期中温度上升不小于0.3℃的间隔数＋第1间隔(不管其是否小于0.3℃)_ 在主期中温度上升小于0.3℃的间隔数)

关键词：燃烧热 氧弹式热量计 水当量 误差传递 2. 仪器与试剂

氧弹热量计 1套 氧气钢瓶 1只 压片机 1台 容量瓶 2000mL 1个 万用表 1个 烧杯（1000mL 2000mL） 各1只 专用燃烧丝(中间绕几圈成电炉丝状) 10~15cm

HR—15B多功能控制箱 1台 可与微机连接并打印输出 苯甲酸（A?R）1.0~1.2克 萘（A?R）0.6~0.8克 均压成片状。 经典式: 贝克曼温度计 现代式: 铂电阻＋电桥代替贝克曼温度计HR — 15B新式氧弹与压片机 多功能控制箱 半自动: 热敏电阻探头，数显型或微机型外夹套恒温式。 半点搅00 0 0. 0 0 0 温度传感探头 1分 分 火 拌 温度/切换 环全自动式：铂电阻传感，WZR－1微电脑精密快速自动热量计，自动数据处理。 1分 半分 复位 搅拌 点火 境长沙长兴高教仪器设备公司 半自动式：WHR—15A（B）数显型氧弹式(B型可配微机)热量计主机部分： 水夹套 内搅拌器 图2.1.1量热计图 时间间隔数 点火插孔 充放气口 点火插头 盛水内桶 氧弹 定位圈 螺纹连接不锈钢盖和杯体 进气管兼电极 电极 金属小杯 样品片 图2.1.2全自动及半自动式单头氧弹图

3． 预习与提问

（1） 什么是燃烧热？其终极产物是什么？

（2） 实验测仪器常数采用什么样的办法？水当量是什么含义？

（3） 氧弹式热量计测燃烧热的简单原理？主要测量误差是什么？如何求Qp？ （4） 为什么说高精度的燃烧热数据较之生成热数据更显得必要？ 4． 操作注意 准备工作：

①检验多功能控制器数显读数是否稳定。熟习压片和氧弹装样操作，量热计安装注意探头不得碰弯，温度与温差的切换功能键钮，报时及灯闪烁提示功能等。

②干燥恒重苯甲酸(0.9~1.2g)和萘(0.6~0.8g)压片，注意紧实度，分析天平称样。③容量瓶量取3000mL水，调节水温低于室温1K。 ④量取两根10厘米点火丝，中段在原珠笔蕊上绕几圈。燃烧丝缚紧使接触电阻尽可能小。氧弹充氧注意小动作缓缓旋开减压阀。

⑤氧弹内预滴10mL水，促产物凝聚成硝酸。 ①压苯甲酸片、萘片后，称样、绕点火丝成螺旋状。②量3000mL准备 水入内筒，多功能控制箱切换温度档测水温、外夹套水温和室温。 缚铁丝不碰杯，接于两电极良好，放药片靠近自绕的铁丝螺圈。 氧弹装样

氧弹内预注10mL馏水。缓旋减压阀充氧2MPa大气压后复验氧充氧

弹电阻，放水中不冒气泡。漏气则需查明原因。 热量计安装 启盖前拔出探头，氧弹入量热容器内筒水中时不碰搅拌棒。 3000mL水淹至氧弹进气阀螺帽高度的2/3处。按密度校正重量。 初期记温度： 测温探头插入内筒，触摸搅拌键，数显置零。听控制箱报时读1次/30s 10 个基线温度数据，至0.001?C精度。

主期点火，记上氧弹接上点火二电极。触摸点火开关，读温升值，1次/30s 直到温度达最高折点，主期结束。 升温度： 读数目的与初期同，读8个数据以明确温度回落基线作雷诺校末期记温度： 正图的走势。做第二个样品时需换内筒水。重测环境和水温。 1次/min 热容量准确测定完毕，取出氧弹，用放气帽缓缓放气1

分钟，量出未燃尽的引火线长度，计算实际消耗量。用 N 基准试样宜准确测定？ 150~200mL蒸馏水洗氧弹，得硝酸液量。盛烧杯加盖煮 沸5分钟，加2滴酚酞，以0.1M氢氧化钠液滴至粉红Y 色。实验结束，擦净氧弹内外表面及弹盖。整理热量计。 数据处理 雷诺图求?T值，利用式（2.1.1）、（2.1.2）求QV和Qp值。

5．数据处理 (1) 列表 环境温度：13.85℃ 体系水温：12.73℃ 样品 称 量 初 期 时间 0.5 1 1.5 2 2.5 主 期 5.5 6 6.5 7 7.5 8 末 期 11.5 12 12.5 13 苯甲酸 样品+纸 1.0771 纸 0.1116 0.9655 点火丝 10 cm 残丝 6 cm 温度 0.000 0.001 0.002 0.002 0.003 0.193 0.549 1.393 1.450 1.557 1.604 1.723 1.721 1.719 1.716 时间 3 3.5 4 4.5 5 8.5 9 9.5 10 10.5 11 13.5 14 14.5 15 温度 0.003 0.004 0.004 0.005 0.006 1.622 1.638 1.714 1.720 1.722 1.723 1.713 1.709 1.705 1.700 萘 样品+纸 0.9993 纸 0.1127 0.8866 点火丝 10 cm 残丝 7 cm 时间 0.5 1 1.5 2 2.5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 11.5 12 12.5 13 温度 0.000 0.001 0.001 0.002 0.003 0.404 1.169 1.820 2.031 2.208 2.276 2.389 2.388 2.387 2.386 时间 3 3.5 4 4.5 5 8.5 9 9.5 10 10.5 11 13.5 14 14.5 15 温度 0.003 0.004 0.004 0.006 0.007 2.344 2.380 2.383 2.386 2.388 2.389 2.385 2.384 2.382 2.380 (2) 图象 ? T 萘=2.433?C 萘 2.400?

? 2.000? T苯甲酸=1.728?C 苯甲酸

1.600? 注：在同一张图上 处理二曲线时，为

1.200? 室温=13.85?C

求坐标统一，将其中一曲线起点适当升高。图中，萘起点升高0.800?

0.400? 0.200℃。 （3）计算

M苯甲酸=122.12 M萘=128.11 0.000 1 12 14 16 t/min 2 4 6 C （ 8 J ? K ?10 ①求卡计水当量） J

图2.1.3 雷诺校正图

1(?)?8.31?298Q1??3226.9?2??3225.7kJ?mol?1??26414J?g?1

1000