大学物理化学实验-燃烧热测定实验报告

用数字式氧弹热量计测定样品的燃烧热。明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差异。了解热量计中主要局部的作用，掌握数字式氧弹热量计的实

-用数字式氧弹热量计测定样品的燃烧热。明确燃烧热的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差异。了解热量计中主要局部的作用，掌握数字式氧弹热量计的实

一、目的要求

1、

2、

3、

验技术。

PΔH=ΔPΔH=ΔU+Δ(PV)-----------------------------------(1)VV

水

计

二、实验原理

根据热化学的定义，1mol物质完全氧化时的反响热称作燃烧热。

量热法是热力学的一个根本实验方法。在恒温或恒压条件下，可以

分别测得恒容燃烧热Q和恒压热容Q

Q等于体系能ΔU

和反响生成的气体都作为理想气体处理，则它们之间存在以下关

系：

Q=Q+----------------------------------(2)氧弹热

量计的根本原理是能量守恒定律。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有关的温度升高。测量介质在燃烧前后

温度的变化值，就可以求算该样品的恒容燃烧热。关系式如下：

WM样QlQ(WCCl水水计

式中，W和M分别为样品的质量和摩尔质量；Q

燃烧热；l和Q是引燃用铁丝的长度和单位长度燃烧热，W和

是以水为测量介质时，水的质量和比热容；C

当量，即除水之外，热量计升高1℃所需要的热量。ΔT为样品燃

烧前后水温的变化值。实际上，热量计于周围环境的热交换无法完

全防止，它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。

-

实验仪器图：

氧弹构造图：

型氧弹卡计、ZDW-1A精细数字温差测量仪、电脑氧气钢瓶、氧气减压阀、立式自动充氧器正丁醇

型氧弹卡计、ZDW-1A精细数字温差测量仪、电脑氧气钢瓶、氧气减压阀、立式自动充氧器正丁醇

三、仪器与试剂

仪器：HR－15

试剂：

点火丝、剪刀、直尺、

镊子、烧杯、大容量瓶

-

四、实验步骤

(1)仪器准备

开启ZDW-1A精细数字温差测量仪的电源开关，温度探头放入热

量计外桶。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长的点火丝，将其两端放入氧弹弹盖上的点火电极的

槽缝，滑下电极上方的套圈，将点火丝固定。

将燃烧皿放在电子天平的托盘上，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，准确读取样品重量，记录。

将装有样品的燃烧皿放入点火电极的铁圈。用镊子整理点火丝的

形状，使点火丝的中间局部浸入样品中。将弹盖放在弹体上，旋

紧。在教师的指导下，向氧弹充入2Mpa的氧气约2分钟。小心

地将氧弹放入热量计的桶。

将先前预备的冷水注入2000ml容量瓶中，再加自来水至刻度。

另一1000ml容量瓶，也加自来水至刻度。将此3000ml自来水

注入热量计的桶。插上点火电源的插头。盖上热量计的胶木盖。

按下HR－15热量计通用电控箱的电源开关，指示灯亮，按下"

搅拌〞按钮，开场搅拌。

(3)测量

点击电脑"开场〞→"程序〞→"热量计〞，进入热量计主菜单。选

T/J16.92716.92816.9316.93216.93316.93517.108

-T/J16.92716.92816.9316.93216.93316.93517.108

择"发热量测定〞，点击"确定〞，进入发热量测定菜单。输入样品

的重量〔质量〕。其余各个选项应该为：样品名：Te*t21；分子

量：74；点炽热：150J；仪器热容：14600J/℃，假设无变化，

不用修改。阅读菜单右边的说明后再点击"确定〞，进入测定窗口。

接下来，遵照电脑的提示操作。在测量了"末期〞的6个数据后，

电脑会弹出提示，此时，取出温度探头并记录"热容值〞、"燃烧热

J/g〞、"燃烧热J/mol〞、"冷却校正值〞、"温差＋校正〞等实

验数据。点击"数据存盘〞，输入文件名，文件名为实验者的汉语

拼音。点击"退出〞。

(4)整理工作

关闭搅拌，翻开热量计胶木盖，拔下点火电源插头，取出氧弹，

排去废气，检查燃烧是否完全。将热量计桶的水倒去并放回原处。

五、数据记录及其处理

我组得到的实验数据如下列图：

t/min

1

2

3

4

5

6

6.25

17.60217.86718.12718.22718.30818.36618.41618.44618.4818.50218.51518.53518.5518.56118.57218.58318.59218.59818.60418.60818.615

-17.60217.86718.12718.22718.30818.36618.41618.44618.4818.50218.51518.53518.5518.56118.57218.58318.59218.59818.60418.60818.615

6.5

6.75

7

7.25

7.5

7.75

8

8.25

8.5

8.75

9

9.25

9.5

9.75

10

10.25

10.5

10.75

11

11.25

11.5

18.6218.62318.62518.62718.62818.6318.6318.63118.63218.63118.63118.63218.632

-18.6218.62318.62518.62718.62818.6318.6318.63118.63218.63118.63118.63218.632

11.75

12

12.25

12.5

12.75

13

13.25

13.5

14.5

15.5

16.5

17.5

18.5

将数据用E*cel软件处理后得到折线图如下：

系列1t/min

-系列1t/min

T/J19

18.5

18

17.5

17

16.5

161357911131517192123252729313335373941

经过对图表的分析可知，在点火前，探头检测到的温度变化

不大。而在点火后，温度急速上升。在实验的后期，温度又逐渐

趋于平稳，说明燃烧已根本完成。通过分析，我们知道这次实验

点火是成功的，实验结果具有一定的参考性。

通过的数据的分析，我们组测量到的正丁醇的燃烧热为

2496.2KJ/mol，而根据查阅资料，我们发现，正丁醇的标准热

烧热为2673.2KJ/mol，据此我们可知，本次实验还是有一定的

误差，测量值低于标准值，说明在测量过程中热量有一定的损耗，

不过损耗不大，实验结果在可承受围之。

通过对实验过程的分析，我认为导致热量损耗的因素主要如

下：1、系统误差：实验仪器气密性不够好，装置的盖子不能完全

盖严实，有一定的空隙，此空隙导致实验过程中热量的散失；2

偶然误差：在将3000ml自来水注入热量计的桶时，没有确保参

加冰块后的自来水温度比外桶温度〔室温〕低1℃，此疏忽导致实

-

验中热量散失加剧，从而导致燃烧热测量值的偏低。

由于从数据分析得知，点火前温度变化不大，即由环境辐射

和搅拌引进的热量所造成的升温不多，所以，不需采用雷诺温度

校正图进展校正。

实验结论：

通过此次实验，我们了解了热量计中主要局部的作用，掌握

数字式氧弹热量计的实验技术，用数字式氧弹热量计测量了燃烧

热。通过测量，我们得到正丁醇的燃烧热为2496.2KJ/mol，通

过查阅资料，我们发现正丁醇的标准燃烧热为2673.2KJ/mol。

实验结果较接近标准值。通过对实验过程的分析，我们认为