固體和液體燃燒熱的測定實驗數(shù)據(jù)處理

固體和液體燃燒熱的測定實驗數(shù)據(jù)處理實驗一：純凈苯甲酸標(biāo)定氫彈卡計熱容實驗室溫：23°C實驗數(shù)據(jù)記錄：棉線的總質(zhì)量W=l.lllg； 燃燒后棉線的質(zhì)量W'=0.026g點火前鐵絲的長度l=9.50cm； 燃燒后鐵絲的長度l'=5.94cm表格一點火前溫度測量數(shù)據(jù)記錄測量時間間隔：lmin測量次數(shù)12345溫度/C21.79521.79521.79721.79721.799表格二點火后溫度測量數(shù)據(jù)記錄測量時間間隔：0.5min測量次數(shù)12345溫度/C21.85422.06822.87023.26623.610測量次數(shù)678910溫度/C23.67823.72323.74823.76423.776測量次數(shù)1112131415溫度/C23.78323.78823.79123.79323.793表格三達(dá)到最高溫度后溫度測量數(shù)據(jù)記錄測量時間間隔：lmin測量次數(shù)12345溫度/C23.79423.79323.79123.79023.787

實驗數(shù)據(jù)處理:雷諾校正圖-[aDataDisplay 二J昱IX=6.68650727.Y=23.7991154H:由此可以求出:△T=2.0023881°C已知苯甲酸的Qv=—26460J，M=120g/mol；水的密度為p=lg/mL,比熱容為c=4200J/(kgXC)W-W' c由：-QvM=(3000pc+卡)AT-2.9(1-門-15736W'—5.98V計算得到 C卡二14.909KJ/mol實驗二：萘燃燒熱的測定實驗室溫：23°C實驗數(shù)據(jù)記錄：棉線的總質(zhì)量W=0.672g； 燃燒后棉線的質(zhì)量W'=0.027g點火前鐵絲的長度l=9.50cm； 燃燒后鐵絲的長度l'=4.38cm表格一點火前溫度測量數(shù)據(jù)記錄測量時間間隔：lmin測量次數(shù)12345溫度/C21.03321.04421.05221.05721.061表格二點火后溫度測量數(shù)據(jù)記錄測量時間間隔：0.5min測量次數(shù)12345溫度/C21.12521.45021.93122.31522.527測量次數(shù)678910溫度/C22.74322.79322.82322.84422.857測量次數(shù)1112131415溫度/C22.87322.87822.88022.88322.885表格三達(dá)到最高溫度后溫度測量數(shù)據(jù)記錄測量時間間隔：lmin測量次數(shù)12345溫度/C22.88722.88822.88922.88922.889實驗數(shù)據(jù)處理:雷諾校正圖卜■一C圖中交點位置坐標(biāo)為:H:-DataDisplay二|兇雷諾校正圖卜■一C圖中交點位置坐標(biāo)為:H:-DataDisplay二|兇G:由此可以求出:X=7.14062598.YG:由此可以求出:X=7.14062598.Y=21.0673251AT=1.812746°CW-W' C由：-Qv =(3000Pc+c卡)AT-2.9(1-1')-15736W'—5.98VM 卡得到 qv=-5164.433KJ/mol又因為：Q二Q+AnRTp v萘燃燒的化學(xué)方程式為：C10H8(s)+12O2(g)T10CO2(g)+4H2O(1)》vB(g)=-2B于是得到： q=-5170.559KJ/molp查表得：Qp(萘，98.15K)=-5153.8KJ/mol相對誤差：丨①測測量量理論理論卜叫=0.32500實驗結(jié)果與討論：實驗誤差來源分析實驗求得萘的燃燒熱Qp與文獻(xiàn)值的誤差為0.325%，實驗結(jié)果較為準(zhǔn)確。產(chǎn)生誤差的原因除了儀器誤差之外，主要還有以下幾個方面:1） 使用雷諾圖解法時，要做切線，切線分別表示正常溫度上升和量熱系統(tǒng)溫度降低，切線擬合的結(jié)果對AT的影響很大，此次實驗結(jié)果很大程度上取決于這一步數(shù)據(jù)處理。2） 萘為易揮發(fā)性物質(zhì)，壓片稱量后應(yīng)該迅速放入氧彈中，以免因揮發(fā)而損失過多的質(zhì)量，給實驗帶來誤差，使實驗結(jié)果偏大。3） 氧彈內(nèi)可能存在少量空氣，空氣中n2氧化生成硝酸會產(chǎn)生熱量，精確測量時要減去這部分熱量。4） 若試樣未完全燃燒，造成的影響很大，若有明顯的黑色殘渣，實驗應(yīng)重做。5） 水溫改變帶來的誤差：由于此次實驗是測量的內(nèi)桶的水溫，且總的波動不超過3°C,所以水溫的改變會對實驗結(jié)果造成較大影響。本實驗采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法測萘燃燒熱原因：熱量交換很難測量，溫度或溫度變化卻很容易測量。本實驗中采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法，根據(jù)能量守恒原理，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸燃燒放出的熱量全部被氧彈及周圍的介質(zhì)等吸收，使得測量體系的溫度變化，標(biāo)定出氧彈卡計的熱容。再進(jìn)行萘的燃燒熱測量和計算。測量體系與環(huán)境之間有熱量的交換，因為理想的絕熱條件是不可能達(dá)到的。同時影響熱量的交換量大小的因素也比較多：與體系、環(huán)境的材質(zhì)有關(guān)；與體系、環(huán)境的接觸界面積大小有關(guān)；與體系、環(huán)境的溫差有關(guān)。所以要定量準(zhǔn)確地測量出體系與環(huán)境交換的熱量是比較困難的。如果有凈的熱量交換的話，將會增大實驗的測量誤差。本實驗測量恒容燃燒熱而不直接測恒壓燃燒熱原因：在本實驗中采用的是恒容方法先測量恒容燃燒熱，然后再換算得到恒壓燃燒熱。原因為：如果是使用恒壓燃燒方法，就需要有一個無摩擦的活塞，這是機械摩擦的理想境界，是做不到的；做燃燒熱實驗需要盡可能達(dá)到完全燃燒，恒壓燃燒方法難于使另一反應(yīng)物一一“氧氣”的壓力（或濃度）達(dá)到高壓，會造成燃燒不完全，帶來實驗測定的實驗誤差。思考題：1?指出Qp=Qv+AnRT公式中各項的物理意義。Q:恒壓熱容，數(shù)值上等于反應(yīng)的焙變；Q:恒容熱容，數(shù)值上等于反應(yīng)內(nèi)能的變化量；An：反應(yīng)前后氣體改變的物質(zhì)的量；R：氣體常數(shù)，為8.314J/(molXk)；T：實驗溫度。使用氧氣鋼瓶應(yīng)該注意哪些問題？氧彈充氣不離人，一只手始終抓住充氣閥，以免意外情況下彈蓋或閥門向外沖出。你認(rèn)為影響燃燒熱測定準(zhǔn)確度