一、目要求1、2、3、
用数字式氧弹热量计测定样品燃烧热。
明确燃烧热定义,了解恒压燃烧热及恒容燃烧热差别。了解热量计中主要部分作用,掌握数字式氧弹热量计实验技
术。
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二、实验原理
根据热化学定义,1mol物质完全氧化时反应热称作燃烧热。量热法是热力学一个基本实验方法。在恒温或恒压条件下,可以分别测得恒容燃烧热Qv和恒压热容QP。由热力学第一定律可知,Qv等于体系内能ΔU变化;等于其焓变ΔH。若把参加反应气体和反应生成气体都作为理想气体处理,则它们之间存在以下关系:
ΔH=ΔU+Δ(PV-----------------------------------(1QP=QV+ΔnRT----------------------------------(2氧弹热量计基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放能量使得氧弹本身及其周围介质和有关附件温度升高。测量介质在燃烧前后温度变化值,就可以求算该样品恒容燃烧热。关系式如下:
W样M
QvlQl(W水C水C计)T
式中,W样和M分别为样品质量和摩尔质量;QV为样品恒容燃烧热;l和Ql是引燃用铁丝长度和单位长度燃烧热,W水和C水是以水为测量介质时,水质量和比热容;C计称为热量计水当量,即除水之外,热量计升高1℃所需要热量。ΔT为样品燃烧前后水温变化值。实际上,热量计于周围环境热交换无法完全避免,它对温差测量值影响可用雷诺温度校正图校正。
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实验仪器图:
氧弹结构图:
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三、仪器及试剂
仪器:HR-15型氧弹卡计、ZDW-1A精密数字温差测量仪、电脑试剂:
点火丝、剪刀、直尺、镊子、烧杯、大容量瓶
氧气钢瓶、氧气减压阀、
立式自动充氧器
正丁醇
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四、实验步骤(1仪器准备
开启ZDW-1A精密数字温差测量仪电源开关,温度探头放入热量计外桶内。开启计算机电源,进入Windows操作系统。大烧杯中盛约800ml自来水,并放入3块冰块(2样品准备
剪取10cm长点火丝,将其两端放入氧弹弹盖上点火电极槽缝内,滑下电极上方套圈,将点火丝固定。
将燃烧皿放在电子天平托盘上,关闭天平门,待天平读数稳定后,按下“ON”键,天平读数复零。小心地往燃烧皿中滴入约0.7克样品,关闭天平门,精确读取样品重量,记录。
将装有样品燃烧皿放入点火电极铁圈内。用镊子整理点火丝形状,使点火丝中间部分浸入样品中。将弹盖放在弹体上,旋紧。在教师指导下,向氧弹内充入2Mpa氧气约2分钟。小心地将氧弹放入热量计内桶内。
将先前预备冷水注入2000ml容量瓶中,再加自来水至刻度。另一1000ml容量瓶,