燃燒熱實驗ppt下載

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素材上傳：: chenrong

上傳時間：: 2018-09-25

素材編號：: 212796

素材類別：: 課件PPT

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這是燃燒熱實驗ppt，包括了實驗?zāi)康?研究），實驗原理，其關(guān)系式如下，雷諾溫度校正圖，預(yù)習(xí)提問，儀器和試劑，分體式 SHR-15燃燒熱實驗裝置實物圖等內(nèi)容，歡迎點擊下載。

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一、實驗?zāi)康?研究）

1.通過萘的燃燒熱測定，了解燃燒熱實驗裝置各主要部件的作用，掌握燃燒熱的測定技術(shù)。

2.了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別及相互關(guān)系。

3.學(xué)會應(yīng)用圖解法校正溫度改變值。

二、實驗原理

燃燒熱是指1摩爾物質(zhì)完全燃燒時所放出的熱量。若把參加反應(yīng)的氣體和反應(yīng)生成的氣體作為理想氣體處理，則恒容燃燒熱（QVm）與恒壓燃燒熱（QPm），有下列關(guān)系式：

QPm = QVm +ΔnRT （1）

式中：Δn為產(chǎn)物與反應(yīng)物中氣體物質(zhì)的量之差；R為氣體常數(shù)；T為反應(yīng)的熱力學(xué)溫度。

本實驗采用氧彈式量熱計（卡計）測量萘的燃燒熱，下面是SHR-15燃燒熱實驗裝置示意圖。

用氧彈卡計測定物質(zhì)的燃燒熱是在恒容條件下進(jìn)行的，所以測得的為恒容燃燒熱（QVm）。當(dāng)一定量待測物質(zhì)樣品在氧彈中完全燃燒時放出的熱量使卡計本身及氧彈周圍介質(zhì)（本實驗用水）的溫度升高。通過測定燃燒前后卡計（包括氧彈周圍介質(zhì)）溫度的變化值，就可以求算出該樣品的燃燒熱。

其關(guān)系式如下：

（2）

式中：m為待測物質(zhì)的質(zhì)量(g)；Mr為待測物質(zhì)的相對分子質(zhì)量。 QVm為待測物質(zhì)的摩爾燃燒熱；Q點火絲為點火絲的燃燒熱（如果點火絲用鎳絲，則Q點火絲 =3.245kJ/g）；m點火絲為點火絲的質(zhì)量；ΔT為樣品燃燒前后量熱計溫度的變化值；W卡為量熱計的水當(dāng)量，它可以通過已知燃燒熱的標(biāo)準(zhǔn)物（如苯甲酸，它的恒容燃燒熱QV=26．460kJ/g）來標(biāo)定。測得W卡后，就可以利用（2）式通過實驗測定其他物質(zhì)的燃燒熱。

氧彈是一個特制的不銹鋼容器，為了保證樣品完全燃燒，氧彈中須充以高壓氧氣或其它氧化劑。因此氧彈應(yīng)有很好的密封性，能耐高溫且耐腐蝕。氧彈放在一個與室溫一致的恒溫套殼中。盛水桶與套殼之間有一個高度拋光的擋板，以減少熱輻射和空氣的對流。熱量計與周圍環(huán)境的熱交換無法完全避免，它對溫度測量值的影響可用雷諾（Renolds）溫度校正圖校正。必須注意，這種作圖法進(jìn)行校正時量熱計的溫度和外界環(huán)境的溫度不宜相差太大（最好不超過2～3℃），否則會引進(jìn)誤差。

雷諾溫度校正圖

預(yù)習(xí)提問

實驗原理中公式（1）中的Δn，對于燃燒萘而言是多少？

公式（1）中的T指的是什么溫度？

若某同學(xué)實驗后，發(fā)現(xiàn)氧彈中有少量黑色物質(zhì)，這對他的實驗結(jié)果會有什么影響？為什么？

三、儀器和試劑

燃燒熱實驗裝置1套; 壓片機(jī)1臺; 臺秤1臺（公用）；電子分析天平1臺（公用）；SWC-ⅡD精密數(shù)字溫差儀1臺; 氧氣鋼瓶及減壓閥 1只（公用）

容量瓶（1000 m L） l只

萘（AR）；苯甲酸（AR）；點火絲。

分體式 SHR-15燃燒熱實驗裝置實物圖

四、實驗步驟

1.量熱計的水當(dāng)量（W水）測定

（1）樣品壓片：擦凈壓片機(jī)（見右圖）鋼模，用臺稱稱取約0.6g苯甲酸，將鋼模底板裝進(jìn)模子中，從上面倒入已稱好的苯甲酸樣品，徐徐旋緊壓片機(jī)的螺桿，直到將樣品壓成片狀為止。抽去模底的托板，再繼續(xù)向下壓，使模底和樣品一起脫落。將此樣品表面的碎屑除去，在分析天平上的準(zhǔn)確稱量后即可供燃燒熱測定用。

（2）裝置氧彈：用分析天平準(zhǔn)確稱量一段點火絲（約15cm）的質(zhì)量，擰開氧彈，將氧彈頭放在其架子上。將氧彈內(nèi)壁擦干凈，特別是電極下端的不銹鋼接線柱更應(yīng)擦干凈，掛上放入壓好的片狀試樣金屬小杯。小心地將點火絲二端分別在電極的固定下端。將點火絲彎成如圖形狀。

裝置氧彈：

把氧彈至于充氣機(jī)底座上，氧彈進(jìn)出氣口對準(zhǔn)充氣機(jī)出氣口，按下充氣機(jī)手柄，先充入少量氧氣（約0.5MPa），然后開啟氧彈進(jìn)出氣口，借以趕出彈中空氣，再充入約2MPa的氧氣。

（3）燃燒和測量溫度：

①將充好氧氣的氧彈放入量熱計的內(nèi)桶，將SHR—15氧彈式量熱計電極插頭插在氧彈兩電極上。

②用容量瓶準(zhǔn)確取自來水3000mL，倒入內(nèi)捅中。水面應(yīng)沒過氧彈。如氧彈有氣泡逸出，說明氧彈漏氣，尋找原因并排除。

⑤打開SWC-ⅡD精密數(shù)字溫差儀，待水溫基本穩(wěn)定后，將SWC-ⅡD精密數(shù)字溫差儀“采零”并“鎖定” 。

⑥ 待溫度讀數(shù)穩(wěn)定后(變化≤0.002℃/min)，開始記錄實驗數(shù)據(jù).

⑦ 當(dāng)記滿20個數(shù)據(jù)時(5min)，按“點火”鈕，點火指示燈先亮后熄，且溫度迅速上升，直至兩次讀數(shù)差值小于0.002℃時，再繼續(xù)測量40個數(shù)據(jù)(即10min)后.

⑧ 實驗停止后，關(guān)閉電源，將傳感器放入外桶。取出氧彈，放出氧彈內(nèi)的余氣。旋下氧彈蓋，檢查樣品燃燒情況。樣品沒完全燃燒，實驗失敗，須重做。反之，說明實驗成功。

2．萘的燃燒熱測定

稱取0.5g左右萘，按上述法進(jìn)行壓片、燃燒等實驗操作。

實驗完畢后，洗凈氧彈，倒出卡計盛水桶中的自來水，并擦干待下次實驗用。

五、數(shù)據(jù)處理

六、實驗注意事項：

1、待測樣品需干燥，受潮樣品不易燃燒且稱量有誤。

2、注意壓片的緊實程度，太緊不易燃燒，太松容易裂碎。

3、點火絲應(yīng)緊貼樣品，點火后樣品才能充分燃燒。

4、點火后，溫度急速上升，說明點火成功。若溫度不變或有微小變化，說明點火沒有成功或樣品沒充分燃燒。應(yīng)檢查原因并排除。

5、精密溫度溫差儀“采零”后必須“鎖定”。

七、思考討論題

1．說明摩爾恒容熱效應(yīng) （QVm）和摩爾恒壓熱效應(yīng)（QPm）的差別和相互關(guān)系。

2．簡述裝置氧彈和拆開氧彈的操作過程。

3．為什么實驗測量得到的溫度差值要經(jīng)過作圖法校正？

4．使用氧氣鋼瓶和減壓閥時有哪些注意事項？

5. 實驗中應(yīng)如何避免不完全燃燒。

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