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1、Determination of CombustionHeats 目的要求实验原理仪器和试剂实验步骤实验装置示意图实验数据记录与处理问题讨论注意事项目录目录目的要求目的要求 用氧弹量热计测定蔗糖的燃烧热。用氧弹量热计测定蔗糖的燃烧热。明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的区别。恒容燃烧热的区别。了解量热计中主要部分的作用，掌握了解量热计中主要部分的作用，掌握氧弹量热计的实验技术。氧弹量热计的实验技术。Purposes and Demands 学会雷诺图解法校正温度改变值。学会雷诺图解法校正温度改变值。实验原理实验原理Principle 燃烧热是指燃烧热
2、是指1摩尔物质完全燃烧时所放出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的热量。在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热（燃烧热（Ov），恒容燃烧热这个过程的内能变），恒容燃烧热这个过程的内能变化（化（U）。在恒压条件下测得的燃烧热称为）。在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热（恒压燃烧热（Qp），恒压燃烧热等于这个过程），恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化（的热焓变化（H）。若把参加反应的气体和）。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，则有下列反应生成的气体作为理想气体处理，则有下列关系式：关系式：本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖本实验采用氧弹式量热计测量蔗糖的
3、燃烧热。测量的基本原理是将一定量的燃烧热。测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧，燃烧待测物质样品在氧弹中完全燃烧，燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质（本实验用水）的温度升高。质（本实验用水）的温度升高。实验原理 通通过过测测定定燃燃烧烧前前后后卡卡计计（包包括括氧氧弹弹周周围围介介质质）温温度度的的变变化化值值，就就可可以以求求出出该该样样品品的的燃燃烧烧热热。其关系如下：其关系如下：实验原理其其中中，Q点点火火丝丝为为点点火火丝丝的的燃燃烧烧热热（如如果果点点火火丝丝用用铁铁丝丝，则则Q6.694kJg-1），点点燃燃前前重重量量，点点
4、火火后后重重量量。Q棉棉线线=17479Jg-1已已知知量量热热计计的的水水当当量量以以后后，就就可可以以利利用用上上式式通通过过实实验验测测定定其其他物质的燃烧热他物质的燃烧热。氧弹是一个特制的不锈钢容器氧弹是一个特制的不锈钢容器（如图如图）为了保证待测样品能够完全）为了保证待测样品能够完全燃烧，氧弹中应充以高压氧气（或者燃烧，氧弹中应充以高压氧气（或者其他氧化剂），还必须使燃烧后放出其他氧化剂），还必须使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给量热计本身的热量尽可能全部传递给量热计本身和其中盛放的水，而几乎不与周围环和其中盛放的水，而几乎不与周围环境发生热交换。境发生热交换。实验原理实验原理 但是
5、，系统与环境之间的能量交但是，系统与环境之间的能量交换仍然无法完全避免，这可以是同于换仍然无法完全避免，这可以是同于环境向量热计辐射进热量或做功（比环境向量热计辐射进热量或做功（比如电功）而使其温度升高，也可以是如电功）而使其温度升高，也可以是由于量热计向环境辐射出热量而使量由于量热计向环境辐射出热量而使量热计的温度降低。因此燃烧前后温度热计的温度降低。因此燃烧前后温度的变化值不能直接准确测量，而必须的变化值不能直接准确测量，而必须经过经过作图法进行校正作图法进行校正。仪器和试剂仪器和试剂氧弹卡计氧弹卡计 1台台 压片机压片机 1台台 万用表万用表 1只只 数字型贝克曼温度计数字型贝克曼温度计
6、 1支支 温度计（温度计（0100）1支支 点火丝点火丝 容量瓶（容量瓶（1000ml）1个个 氧气钢瓶及减压阀氧气钢瓶及减压阀 1只只 蔗糖（蔗糖（A.R.）苯甲酸（苯甲酸（A.R.）Apparatus and Materia Medica1.1.量热计水当量量热计水当量C Cm m的测定的测定样品压片和装置氧弹氧弹充氧气装置热量计点火燃烧和升温的测量整理设备，准备下一步实验2.2.测量蔗糖的燃烧热测量蔗糖的燃烧热 称取称取g g左右的蔗糖，用上述方法测定萘左右的蔗糖，用上述方法测定萘的燃烧热。的燃烧热。实验步骤实验步骤Procedure 实验装置示意图Sketch-maps of Equi
7、pments1-氧弹；2-温度传感器；3-内筒；4-空气隔层；5-外筒；6-搅拌 原理实验数据记录实验日期：实验日期：；室温：；室温：；气压：；气压：kPa 1.1.量热体系量热体系C卡卡的测定的测定 2.2.蔗糖燃烧热蔗糖燃烧热QV的测定的测定Data Records1.量热体系C卡的测定苯甲酸样品重 g；引火丝质量 g；引火丝剩余质量 g；水的温度 ；氧弹计外壳套筒温度 。时间(min)12345678910贝克曼温度计示值2.蔗糖燃烧热的测定蔗糖样品重 g；引火丝质量 g；引火丝剩余质量 g；水的温度 ；氧弹计外壳套筒温度 。时间(min)12345678910贝克曼温度计示值数据处理1
8、.确定T1、T22.求C卡3.求出蔗糖的恒容燃烧热QV4.求出蔗糖的恒压燃烧热Qp5.与文献值比较Data Processing 1.用雷诺图（温度时间曲线）法分别校正苯甲酸和蔗糖燃烧而使量热体系温度改变的T1、T2。说明：说明：b点相当于开始燃烧点，点相当于开始燃烧点，c为观察到的最为观察到的最高点的温度读数，过高点的温度读数，过T1 T2线段中点线段中点T作作水平线水平线TG，于，于T-t线相交于点线相交于点G，过点，过点G作垂直线作垂直线AB，此线与，此线与ab线和线和cd线的延线的延长线交于长线交于E、F两点，则点两点，则点E和点和点F所表所表示的温度差即为欲求温度的升高值示的温度差即
9、为欲求温度的升高值T。即即T=TE-TF 3.根据 求C卡4.根据求出蔗糖的恒容燃烧热QV5.根据求出蔗糖的恒压燃烧热Qp蔗糖的燃烧反应式为：(T为氧弹计外壳套筒温度，n=0)文献值：蔗糖蔗糖C12H22O11（s）的的 （101.325KPa,298K)101.325KPa,298K)文献值为文献值为 因因Qp=H，如温度差别不大，如温度差别不大（即（即298K），压力影响不大，可认为压力影响不大，可认为H实验结果与讨论结果：实测值为Qp=计算实验偏差：分析产生偏差的原因：有何建议与想法？Questions注意事项1.样品按要求称取，不能过量。过量会产生过多热量，温度升高会超过贝克曼温度计的
10、刻度；2.样品压片时不能过重或过轻；3.引火丝与样品接触要良好，且不能与坩锅等相碰；4.点火丝不要插入药片的小孔不，以免燃烧时药品熔化，把点火丝埋于小孔内，影响点火质量。5.如实验失败需要重新再做的话，应把氧弹从水桶中提出，缓缓旋开氧弹的上盖的放气阀，使其内部的氧气彻底排清，才能重新再做，否则开不了盖。6.往水桶内添水时，应注意避免把水溅湿氧弹的电极，使其短路。7.“点火”要果断。Attentions 附：精密数字温度温差仪SWC-D使用方法点火成败判断：点火指示灯亮后熄灭，温度迅速上升，表明样品已燃；点火指示灯亮后不熄，表示引火丝没有烧断，应加大电流引燃；点火指示灯不亮，加大电流也不亮，温度不上升，则须打开检查或重装。思考题 1.指出公式 中各项的物理意义。2.在这个实验中，哪些是体系？哪些是环境？实验过程中有无热损耗？这些损耗对实验结果有何影响？3.实验测得的温度差为何要用雷诺作图法校正？还有哪些误差影响测量的结果？4.使用氧气钢瓶和减压器要注意哪些事项？Questions新型燃烧热测量仪新型燃烧热测量仪