燃烧热测定

物理化学实验燃烧热的测定2017年10月12日PAGE2/NUMPAGES3..内容提要：本实验利用氧弹式热量计，以苯甲酸为物，测量物质燃烧时系统温度随时间的变化曲线，经过雷诺校正和相关计算，得到16.3℃，102.20kPa下，热量计的水当量为(1.87±0.07)×103J∙K-1，进而得到蔗糖的燃烧热为(-16.4±0.1)kJ∙g-1，与文献值比较误差为-0.6%。对实验的讨论给出了可能引起误差的原因，并说明了雷诺校正的原理及意义。1引言（略）2实验部分2.1仪器和药品GR3500Ⅱ型氧弹式热量计，氧气钢瓶，压片机，SWC-ⅡD型温差测量仪，RF-K1型控制箱，数字万用，秒表，分析天平（万分之一），电子天平（百分之一），研钵，容量瓶（1000mL，2000mL）。镍丝，棉线，苯甲酸（分析纯），蔗糖（分析纯）。实验步骤2.2.1水当量的测量取一段镍丝，称量其质量m1，紧缠于氧弹两电极上。取一段棉线，称量其质量m2。称取约1.0g研磨过的苯甲酸，用专用压片机压片。用棉线绑住压片，称量总质量m3后置于燃烧皿中，棉线两端缠绕在镍丝上。旋紧氧弹盖，充入约1MPa氧气，随即放气。重复三次，最后充入1.0MPa氧气。用数字万用表测得两电极间的电阻为12~15Ω，符合要求。将氧弹放入热量器中。从实验室中的水箱内取3000.0mL水加入热量器内筒，关上热量器盖，插入温差测量仪探头，启动控制箱开始搅拌。待水温稳定上升后，将温差测量仪采零，开始计时，每隔30s记录一次温差。10min后点火，每15s记录一次温差。待温差基本保持不变后停止计时。停止搅拌，取出温差测量仪探头，打开盖子，取出氧弹，泄去废气，打开氧弹，取出剩余镍丝并称量其质量m4。2.2.2蔗糖燃烧热的测量擦干氧弹内外壁和热量器内筒，清理燃烧皿中的残渣。用2.2.1所述方法测量蔗糖的温差-时间变化曲线，进而计算燃烧热。3数据处理3.1实验数据实验过程中的温度和大气压见封面。两种物质的各质量测定数据见表1。表1质量测定数据样品初始镍丝质量m1/g剩余镍丝质量m4/g燃烧镍丝质量m0=m1-m4/g棉线质量m2/g样品及棉线总质量m3/g样品质量G=m3-m2/g苯甲酸0.01610.00510.01100.02411.12881.1047蔗糖0.01550.0209燃烧结束后取出氧弹，燃烧皿内壁和剩余镍丝上附着有黑色光亮小球，与剩余镍丝一同称量得此数据，相关处理和讨论见3.4、4.3。-0.01691.04821.0313分析天平的精度为0.0001g，即σm1=σm2=σm3=σm4=0.0001g，则σm0=σG=0.0002g。两种物质燃烧前后的温差-时间数据见表2、表3。表2苯甲酸温差-时间数据时间t/s温差∆T/K时间t/s温差∆T/K时间t/s温差∆T/K00.0006150.0389302.046300.0026300.1709452.056600.0026450.4049602.064900.0036600.7039902.0781200.0036750.94910202.0901500.0056901.20410502.1021800.0067051.41410802.1092100.0077201.55811102.1122400.0077351.66311402.1142700.0087501.74511702.1183000.0097651.79512002.1243300.0107801.84412302.1263600.0107951.87912602.1273900.0128101.90912902.1294200.0138251.93813202.1294500.0148401.95913502.1304800.0158551.97913802.1305100.0168701.99614102.1305400.0168852.01314402.1315700.0189002.02414702.131600点火。0.0189152.03615002.131表3蔗糖温差-时间数据时间t/s温差∆T/K时间t/s温差∆T/K时间t/s温差∆T/K00.0016150.0399601.226300.0076300.2029901.234600.0116450.44310201.240900.0146600.63310501.2461200.0176750.75810801.2501500.0206900.87311101.2521800.0217050.94911401.2542100.0227201.00111701.2572400.0237351.03912001.2602700.0247501.07412301.2613000.0267651.09012601.2613300.0277801.11012901.2633600.0277951.12813201.2633900.0278101.14613501.2644200.0288251.15913801.2654500.0298401.17114101.2654800.0318551.17914401.2645100.0318701.18814701.2655400.0318851.19715001.2645700.0319001.204600点火。0.0329301.2173.2雷诺校正3.2.1苯甲酸根据点火时间和温差变化情况，选取燃烧前和燃烧后的两个平台区时间X围为0~600s和1080s~1500s，分别做线性拟合，回归方程为：∆Ti=(3.01±0.06)×10-5t+(2.12±2.05)×10-4r2=0.99∆Tf=(5.0±0.7)×10-5t+(2.059±0.009)r2=0.79利用Origin9.0的Integrate功能直接对∆T-t曲线从ti=600s积分到tf=1080s，其结果为S=titf∆Tdt=796.14。根据雷诺校正的原理，应当找到时间t0（ti措施

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