1 **********大学实验报告
一、实验目的
1.明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热和恒容燃烧热的差别和联系;
2.掌握量热技术的基本原理,学会测定萘的燃烧热;
3.了解氧弹卡计主要部件的作用,掌握卡计的实验技术;
4.学会用雷诺图解法校正温度变化。
二、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(Q v ),恒容燃烧热这个过程的内能变化(ΔU )。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(ΔH )。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:∆cHm = Qp =Qv +ΔnRT 。
量热反应测量的基本原理为能量守恒定律。热是一个很难测定的物理量,热量的传递往往表现为温度的改变,而温度却很容易测量。本实验采用氧弹热量计为测量仪器。氧弹是一个特制的不锈钢容器,为了保证样品完全燃烧,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,而几乎不与周围环境发生热交换。
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: n T T C Q m V )(12,–=
式中,Qvm 为样品的恒容摩尔燃烧热(J·mol-1);n 为样品的摩尔数(mol);C 为仪器的总热容(J·K-1或J / ℃)。上述公式是最理想、最简单的情况。