燃烧热实验辅导

现在我们一起在课前预习基础上对本实验作进一步了解：一实验原理：1mol物质完全氧化时的反应热称为燃烧热。恒容燃烧热Qv等于体系内能变化，即ΔU＝Qv（１）而恒压燃烧热Qp等于其焓变，即Qp＝ΔＨ

（２）那么它们之间有如下关系：

Qp=Qv+ΔnRT（３）（Δn为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量之差）

预习提问1：

Qp和Qv的区别和联系一定量样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高，即有：

Qv＝Ｃ计ΔＴ（４）（Ｃ计是热量计的水当量）

在实验测定条件下样品本身不会自行燃烧，实验中用铁丝通电点火，铁丝燃烧热需扣除，则式（４）修正为：（－Ｗ样／n）Qv－Ｑ点火丝Ｗ点火丝＝Ｃ计ΔＴ（５）

要求出Qv值，必须知道Ｃ计．实验中是以已知燃烧热的标准物质进行标定．

苯甲酸还有一个问题是如何确定ΔＴ．虽然仪器中设有装置以避免体系与环境间的热交换，但是少量的热漏仍难以避免；加上搅拌器也会带来不必要的热量，因此必须校正体系和环境热交换的影响．实验中采用雷诺温度校正图来校正温度：

绝热稍差情况下的雷诺温度校正图绝热良好情况下的雷诺温度校正图

具体的校正的方法实验内容中有详细说明，这里就不赘述了．二．实验仪器：为了提高物质燃烧热测定的准确性，需要注意以下两点：（１）改进量热计类型，使物质燃烧后的热量尽量传给量热计而不与环境发生热交换．（２）改变测温方式，提高测温的灵敏度和准确性当然这就涉及本实验仪器的选用，下面就给大家介绍一下．

数字式精密温差测量仪（能够避免使用温度计引起的误差，特点和使用方法等请查阅说明．）

氧气钢瓶及减压阀氧弹及氧弹量热计

实验中所用量热计为环境恒温式量热计．其体系与环境之间的热阻有一定值，热交换以合理速率通过热阻进行，热流大小只是环境与体系温度差的函数．而且在一定温差时的热漏有较好再现性，能通过标定予以校正．

三．实验步骤实验分两个部分，先用苯甲酸标定仪器的热容，这部分又分三个操作：

（1）样品制作（2）装样、充氧气

（3）测量

再称取０.６g左右的萘测定燃烧热

预习提问2：为什么要将样品压成圆片？精确称量前轻击圆片除去表面粉末的作用是什么？预习提问3：加入内筒中的水温度为什么要选择比外筒低？低多少为合适？为什么？四．注意事项通过预习以及刚才我们对实验的分析，大家能不能说说

影响本实验成功与否的关键因素有哪些？

在氧弹计的盛水桶与套壳之间有一个高度抛光挡板，用以减少热辐射和空气对流；用数字式精密温差测量仪代替以前的贝克曼温度计，这些都是为了实验结果更准确．那么我们怎样避免人为因素的影响，即我们在实验过程中应注意哪些问题呢？了解了以上内容后，现在大家开始实验．请注意刚才我们讲的实验注意事项，以及各个仪器的使用方法和规范．如果需要看老师演示，请进入：

实验完后请大家思考：（１）本实验中，哪些是体系？哪些是环境？它们之间有无热交换？如果有，那这些热交换对实验结果有何影响？（２）如果出现以下实验故障，那么可能的原因是什么？①不能点火②燃烧不完全③测量值系统偏高④测量值系统偏低实验演示

１.待测样品必须干燥，否则不易燃烧而且称量有误．

２.在压片时，松紧适度．压得太紧，样品太硬不易燃烧；压得太松易形成爆炸性燃烧，使燃烧不完全．

３.燃烧丝紧贴样品表面，不能浮在样品上空也不能与燃烧皿接触．４.氧弹“点火”要迅速果断．因为长时间通电点火会引入热量．５.在测定燃烧热过程中，假定量热计外壳温度是不变的，实验室（特别是量热计周围）明显的温度变化应避免．

１.恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系是什么？恒容燃烧热Qv等于体系内能变化，即ΔU＝Qv而恒压燃烧热Qp等于其焓变，即Qp＝ΔＨ它们之间有如下关系：Qp=Qv+ΔnRT２.为什么要将样品压成圆片？精确称量前轻击圆片除去表面粉末的作用是什么？将样品压成圆片易于燃烧，和氧气充分接触，且易于置入小皿中，保证燃烧充分。轻击除去粉末是为了避免在实验过程中，由于样品样品压得不紧而有表面粉末脱落导致燃烧不完全，引起实验误差．

预习提问解答3.加入内筒中的水温度为什么要选择比外筒低？低多少为合适？为什么？本实验测定热效应，其理想实验条件为在绝热环境下进行．由于实验中样品重量的选择使实验时温度差在１.５℃－２.０℃之间，这样实验前半期环境向体系放热，后半期体系向环境放热，这样正，负偏差就能尽量接近，若不这样选择实验条件，就会由于热交换引进较大的误差．４.影响本实验成功与否的关键因素有哪些？（１）样品燃烧是否完全（２）测温是否准确（３）燃烧放出的热量是否全部传给量热计本身和其中盛放的水，而不与周围环境发生热交换．预习提问解答1.本实验中，哪些是体系？哪些是环境？它们之间有无热交换？如果有，那这些热交换对实验结果有何影响？

氧弹，内筒，内筒中的水以及内搅拌器是体系，夹套中的水和搅拌器等是环境．在一般情况下，燃烧热是在环境恒温的条件下进行测定的，体系与环境之间有热交换．（当在绝热条件下进行测定时，体系与环境之间没有热交换）

在样品燃烧之前，由于环境温度高于体系温度，环境向体系热辐射，加上搅拌器对内筒水的搅拌，使体系吸热引起正偏差，这部分热量应通过雷诺温度校正图加以扣除．当样品燃烧时，体系的温度由室温升至最高温度期间，体系向环境辐射热量引起负偏差，这部分热量也应通过雷诺温度校正图加上．

2.实验故障分析实验故障故障的可能原因不能点火（1）点火丝未与样品表面接触；两电极不为通路（2）压片太紧燃烧不完全（1）压片太松，部分样品被冲散