燃烧焓的测定

一、实验目的：

1.  了解氧弹量热计各主要部件的作用，掌握燃烧热的测定技术。

2.     了解Q_p和Q_v的区别与联系。

3.     掌握雷诺校正法校正温度的改变值。

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。在横容条件下测定的燃烧热为Qv，其值等于这个过程的内能的变化（DU）。在恒压条件下测得的燃烧热为Qp，其值等于这个过程的热焓变化（DH）。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，则有如下关系：

                                          Q_p=Q_v+DnRT

式中：Dn为产物和反应物中气体物质的量之差；R为气体常数；T为反应的热力学温度。测定其中的一个数值可以计算另一个数值。

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。通过测定燃烧前后卡计（包含氧弹周围介质）温度的变化值，就可以求算出该样品的燃烧焓。其关系式如下：

mQ_v=CDT-m_点火丝Q_点火丝

式中：m为待测样品的质量，Q_v为待测样品的定容燃烧热；Q_点火丝为定容燃烧热（铁丝，Q_点火丝=-6.694 kJ/g），m_点火丝为点火丝的质量；DT为样品燃烧前后热量计的温度变化（雷诺校正后的变化值），C为热量计的热容，它是指热量计（包含热量计中的水）升高1K时所吸收的热量。通常利用已知Q_v的物质标定热量计热容C之后，再通过实验测量样品的DT，利用上述的关系式计算热量计的热容C，一般采用高纯度的苯甲酸作为标准物质（苯甲酸Q_v=-26.46kJ/g）来标定。

三、仪器、试剂：

氧弹量热计，贝克曼温度计，氧气钢瓶及减压阀，点火丝，压片机，万用表，萘（A.R.）,苯甲酸（A.R.）

四、实验步骤：

1.      热量计热容C的测定

1）样品压片将擦净的钢模底板装进模子，倒入约0.6g研磨过的苯甲酸样品，用分析天平准确称量一段点火丝（约375px）的质量，将铁丝穿在钢模的底板内，然后将钢模底板装进模子中，从上面倒入称量研磨好的苯甲酸样品，慢慢旋紧压片机螺杆，直到将样品压成片状为止。抽去摸底的托板，再继续向下压，使模底和样品一起脱落，将样品表面的碎屑利用吸耳球吹去，在天平上准确称量后即可供燃烧热测定使用。

2）装置氧弹拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦干净，特别是电极下端的不锈钢接线柱更要擦干净。把盛有苯甲酸的坩埚固定在坩埚架上，将点火丝古定在两端的柱上，不能发生短路，盖上氧弹盖子，拧紧，打开钢瓶使分压为1.8-2.0Mpa,缓慢进气30s。

3）  燃烧和测量温度把上述的氧弹放入内筒中的氧弹座驾上，接上点火导线，并连好控制箱上所有电路导线，盖上盖子，热电偶插入内筒中，开动搅拌，开始记录数据，每分钟记录一个点，记录五分钟，然后点火，然后10s记录一个数据，一直记录到温度不再升高后再改为每分钟记录一个点继续记录5分钟。（先打开仪器，打开搅拌，释放静电，否则容易造成通电即点火）

4）停止实验实验记录完毕后，关闭搅拌，取出氧弹，用放气阀放掉氧弹内的余气，打开氧弹观察燃烧情况，如果燃烧不完全则需要重做实验，取出燃烧后剩下的点火丝称重，从点火丝原质量中减去。

2.     萘的燃烧热的测定

秤取约0.5g左右的萘，重复压片，燃烧的实验操作并记录数据。

实验完毕后，洗净氧弹，擦拭干净待后面的同学实验继续使用。

注意事项：

1.     所以同学进实验室必须穿实验服；

2.     进行实验前务必认真听老师讲实验的原理和注意事项；

3.     严格实验操作规范，认真完成实验；

4.     实验完毕后，将所有的电源关闭，仪器清洗，待老师检查后方可离开实验室。

5.     在时间允许的情况下，两组实验均测两次，求平均值。

实验操作步骤，详见以下视频文件：