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燃烧热的测定 院 系 环境与资源学院 专业班级 环境科技类111班 姓 名 张炎 学 号 201118060328 指导老师 石涛 日 期 2012年9月21日 【实验目的】1.明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。2.掌握量热技术的基本原理，学会测定奈的燃烧热。3.学会图解法校正温度改变值。【实验原理】燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧时所放出的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热（Ov），恒容燃烧热这个过程的内能变化（U）。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热（Qp），恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化（H）。若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关系式： DcHm = QpQv nRT （1）量热原理能量守恒定律在盛有定水的容器中，样品物质的量为n摩尔，放入密闭氧弹充氧，使样品完全燃烧，放出的热量传给水及仪器各部件，引起温度上升。设系统（包括内水桶，氧弹本身、测温器件、搅拌器和水）的总热容为C（通常称为仪器的水当量，即量热计及水每升高1K所需吸收的热量），假设系统与环境之间没有热交换，燃烧前、后的温度分别为T1、T2，则此样品的恒容摩尔燃烧热为: （2）式中，Qvm为样品的恒容摩尔燃烧热(Jmol-1)；n为样品的摩尔数（mol)；C为仪器的总热容(JK-1或J / oC)。上述公式是最理想、最简单的情况。但是，由于氧弹量热计不可能完全绝热，热漏在所难免。因此，燃烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算，必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化。（2）多数物质不能自燃，如本实验所用萘，必须借助电流引燃点火丝，再引起萘的燃烧，因此，等式（2）左边必须把点火丝燃烧所放热量考虑进去就如等式： （3）式中：m点火丝为点火丝的质量，Q点火丝为点火丝的燃烧热，为-6694.4 J / g，DT为校正后的温度升高值【实验仪器与药品】 仪器：外槽恒温式氧弹卡计(一个)；氧气钢瓶(一瓶)；压片机 (2台)；数字式贝克曼温度计(一台)；0100温度计(一支)；万用电表（一个）；扳手（一把）； 药品：蔗糖，苯甲酸，铁丝（10cm长）；【实验步骤】一、水当量的测定。1、苯甲酸约0.8g，压片 。2、把盛有苯甲酸片的坩埚放于氧弹内的坩埚架上，连接好点火丝。3、盖好氧弹，与减压阀相连，充气到弹内压力为1.2MPa为止。4、把氧弹放入量热容器中，加入2000ml水。5、插入数显贝克曼温度计的温度探头。6、接好电路，计时开关指向“1分”，点火开关到向“振动”，开启电源。约10min后，若温度变化均匀，开始读取温度。7、在第10min读数后按下“点火”开关，同时将计时开关倒向“半分”，点火指示灯亮。加大点火电流使点火指示灯熄灭，样品燃烧。灯灭时读取温度。8、称量剩余点火丝质量。清洗氧弹内部及坩埚。 二、蔗糖的燃烧热的测定1、取蔗糖1.2g压片，重复上述步骤进行实验，记录燃烧过程中温度随时间变化的数据。【实验数据与处理】 热容C，并求出水当量苯甲酸的燃烧反应方程式为：根据基尔霍夫定律：Cp，m 7Cp，m（CO2,g）3Cp，m（H2O,l）Cp，m（苯甲酸,s）Cp，m（O2,g）154.6805 J/molK 当室温为26.0 时苯甲酸的燃烧焓为：cHm（26.0）cHm（25.0）+CpT -3226.9154.6805(26.0-25.0)10-3 -3225.84 kJ/mol则：苯甲酸的恒容摩尔燃烧热为：QV cUmcHm RTBVB(g) -3225.848.314299.15(77.5) 10-3 -3224.6 kJ/mol又：nQV-CT -QV点火线m点火线（）苯甲酸燃烧的数据处理：QV点火丝m点火丝 -6694.410-33.710-3 -0.02477 kJ15.517 kJ/蔗糖摩尔燃烧热QV，m根据公式：nQV-CT -QV点火线m点火线则：（）蔗糖燃烧的数据处理：QV点火丝m点火丝 -6694.410-35.410-3 -0.03615 kJQV，m（-CT -QV点火线m点火线）/n5217.9 kJ/mol【实验结果与讨论】产生误差的原因除了仪器误差之外，主要还有以下几个方面：使用雷诺图解法时，要做切线，切线分别表示正常温度上升和量热系统温度降低，切线拟合的结果对T的影响很大，此次实验结果很大程度上取决于这一步数据处理。在实验进行过程中，夹套水温也不可能恒定，这会对T的求算造成影响。但是夹套中水很多，且为了调零水温只比夹套水温1K左右，所以此误差可以忽略，这也是步骤中调整水温的原因。氧弹内可能存在少量空气，空气中N