2025年燃燒熱測定實驗探究報告

燃燒熱的測定姓名：憨家豪學號：012026班級：材23同組人：趙曉慧試驗日期：4月19日提交匯報日期：4月20日試驗老師姓名：郭勛1.外套：2.量熱容器：3.攪拌器：4,攪拌馬達：5,絕緣支柱：6.氧粥7.溫度傳感器8電極；9蓋子；圖2-2-2氧彈1—彈體；2—彈帽；3—墊圈；4—充氣閥門；5—放氣閥門；6—電極；7一燃燒皿及支架；8—充氣管；9—燃燒擋板測量熱效應的儀器稱作量熱計。量熱計的種類諸多。一般測量燃燒熱用彈式量熱計。本試驗所用量熱計和氧彈構(gòu)造如圖2-2-1和圖2-2-2所示。試驗過程中外水套保持恒溫，內(nèi)水桶與外水套之間以空氣隔熱。同步，還對內(nèi)水桶的外表面進行了電拋光。這樣，內(nèi)水桶連同其中的氧彈、測溫器件、攪拌器和水便近似構(gòu)成一種絕熱體系。彈式量熱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自身及周圍的介質(zhì)和量熱計有關(guān)附件的溫度升高。測量介質(zhì)在燃燒前后的變化值，就可求算該樣品的恒容燃燒熱。2試驗操作2.1試驗藥物、儀器型號及測試裝置示意圖試驗儀器：彈式量熱計1套；ml容量瓶1個；1000ml容量瓶1個；水盆1個(容量不小于30002.2試驗條件(試驗溫度、濕度、壓力等)大氣壓100.6kPa,室溫18.2℃,相對濕度44%。2.3試驗操作環(huán)節(jié)、現(xiàn)象及措施要點(1)樣品準備圖2-2-3燃燒絲安裝示意(2)儀器準備溫度校正圖(3)燃燒測量相稱于圖2-2-4中的BC部分。直到溫度上升速度明顯減慢，進入末期，相稱8～10分鐘后，取出溫度傳感器，放入外水套中，讀出外套水溫，即圖2-2-4中E點。剩余鎳絲取下稱重(注意：稱量剩余鎳絲時，應清除鎳絲頂端熔融的小球)。完全最重要的愿因就是氧氣的量局限性(氧彈漏氣、充氧局限性、操作失誤未能沖入氧氣等),此外取0.6g左右的萘，同上述操作措施。表1原始數(shù)據(jù)記錄m(鎳)數(shù)12注：組號為1的物質(zhì)為苯甲酸，組號為2的物質(zhì)為待測的萘，下同。只樣品和被測樣品的摩爾質(zhì)量，點擊打開，選擇并打開文獻，交替移動光標1和2到點火前一段平穩(wěn)的基線位置，點擊線性擬合1,交替移動光標1和2到完全燃燒后溫度不變的位置(水平線位置),點擊線性擬合2,交替移動光標移動到外套水溫曲線位置，點擊線性擬合3,移動光標，將綠色光標放在擬和曲線3與升溫曲線的交點上，藍色光標放在升溫曲線上的任何位置，點擊計算△H;假如線圖3-2-1苯甲酸電壓(溫度)一時間曲線圖3-2-2萘溫度(時間)一電壓曲線3.3討論分析：時水溫沒有控制好，調(diào)水溫時溫差只取了0.5℃,水倒入內(nèi)桶后，內(nèi)外筒溫差只有0.1℃,無法繼(2)連接燃燒絲的電爐斷了，應用萬用表檢查；(3)彈內(nèi)氧氣局限性，應取出氧彈檢查。3、彈內(nèi)氧氣局限性還會導致燃燒不充足，燃燒后打開氧彈會發(fā)現(xiàn)大量黑色物質(zhì)，碰到此狀況需重新4、本次試驗燃燒焓誤差約為1.5%,相較最大容許誤差是比較小的，試驗成果還是比較令人滿意。分(1)反應溫度(外水套溫度)一直處在變化之中，無法精確測量，故計算的摩爾燃燒熱的實際值與(2)燃燒熱的定義中規(guī)定燃燒前后溫度不變，試驗中卻是需要運用內(nèi)水桶水溫的升高來進行曲線峰(3)盡管內(nèi)水桶與外水套之間以空氣隔熱但系統(tǒng)并不能做到嚴格絕熱，熱互換是存在的，詳細體現(xiàn)0.7℃左右(這樣測量過程中的吸熱量會近似等于放熱量)。不過由于在內(nèi)同水倒入的過程中溫度會(4)操作不嚴格，例如在制作藥片時應帶手套，徒手操作對樣品的質(zhì)量測量會帶來誤差；(5)氧彈中除了氧氣外尚有一部分空氣，空氣中的氮氣也會燃燒放熱，但在本試驗中并未校正。4結(jié)論試驗成果：萘的燃燒熱：△H=5076.4824kJ/mol,原則數(shù)據(jù)(1atm,25℃)為△H=5153.8kJ/mol,相對誤差：1.5%。1.北京大學化學院物理化學試驗教學組.物理化學試驗.北京：北京大學出版社，.44～45。2.清華大學化學系物理化學試驗編寫組.物理化學試驗.北京：清華大學出版社，1991.26～37。3.復旦大學等.物理化學試驗.北京：高等教育出版社，1992.43～47。6附錄(思索題)1.本試驗中怎樣考慮系統(tǒng)與環(huán)境?系統(tǒng)與環(huán)境通過哪些途徑進行熱互換?這些熱互換對成果影響怎樣?怎樣校正?2.使用氧氣時應注意哪些問題?答：(1)盡量遠離熱源；(2)在使用室尤其注意在手上，工具上，鋼瓶和周圍不能占有油脂。扳子上的油可用酒精洗去，待(3)氧氣瓶應與應氧氣表一齊使用，不能隨便用在其他鋼瓶上；(4)開閥門及調(diào)壓時，人不要站在鋼瓶出氣口，頭不要在瓶頭之上，而應在側(cè)面；(5)開氣瓶總閥之前，必須檢查氧氣表調(diào)整閥門與否處在關(guān)閉。不要在調(diào)整閥開放狀態(tài)，忽然打開3.攪拌過快或過慢有何影響?4.氧彈中具有氮氣，燃燒后生成HNO?。對成果有何影響?怎樣校正?答：在氧彈內(nèi)，N?和O?化合生成硝酸，并溶進水中，這些作用都會引起體系溫度的升高。為了精確測量，應當在裝氧彈時加1ml的蒸餾水與其中，燃燒后將彈體用蒸餾水清洗，用0.1mol/dm3的NaOH滴定之。每毫