文档介绍:物理化学实验报告
(2011——2012学年第二学期)
班 级
学 号
姓 名 年 月曰
燃烧热的测定
一、 目的与要求
用氧弹热量计测定奈的燃烧热,了解并掌握热量计的构造、原理和使用方法;
明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系;
学会用雷诺图解法校正温度改变值。
二、 实验原理(绘制装置图)
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv),其值等于这个过程的内能变化(A U) Qv = - MCV A T/m
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压燃烧热(Qp),其值等于这个过程的热焙变化(A H)
Qp = Q + AnRT在略去体系与环境的热交换的前提下,体系的热平衡关系为
Qv = -M[(WC 水+C 体系)AT-QaLa]/m (1)
令k = WC水+ C体系,则 则 Qv = - M( kAT - QaLa)/M (2)
其中:M为燃烧物质的摩尔质量;m为燃烧物质的质量;Qv为物质的定容燃烧热;at为燃烧 反应前后体系的真实差;W为水的质量;C水为水的比热容;C体系为量热计的水氧弹,水桶,贝克曼温 度计,搅拌器的热容;Qa为点火丝;La为点火丝长度。
在已知苯甲酸燃烧热值的情况下,我们通过实验可测出k的大小,用同样的方法我们就 可以测出蔡的燃烧热值Qv。
三、 实验步骤
1•样品处理:分别称取苯甲酸0. 6g,。压片后精确称量,并置于堵埸中。
氧弹内安装:置氧弹盖于氧弹支架上,取已知质量的点火丝固定在两电极间,并是点 火丝与堆蝎中样品接触,盖上氧弹盖,一定要上紧弹盖。
氧弹充气:将充氧器阀口接在氧弹顶进气阀上,按下充气手柄(一定要按紧,使充氧 器阀口紧紧扣住进气阀)。
总装:首先开启控制器电源,向桶内注入2. 7kg水,再放置氧弹于其中,之后盖好量 热计盖并插入热电阻温度计。
测量工作
开启搅拌器,搅拌3分钟,使体系达温度平衡,按[恢复]键,使计数时间归零。
前期测量:每半分读取温度一次,共10次之后快速同时按[点火]及[复位]键。
主期测量:接上测量,每半分读取温度一次,直至温度开始下降。
末期测量:按下[复位]键,接上测量,每半分读取温度一次,共10次。
清理工作:取出氧弹,用放气阀压于氧弹顶上,下压放气;打开氧弹取出未燃烧 的燃烧丝量取其长度;清洗整理仪器。
四、 数据记录及处理
原始数据黏贴处
(用坐标纸绘制)
二组分固-液相图的绘制
一、 实验目的及要求
用热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图;
掌握热分析法的测量技术。
二、 实验原理(绘制装置图)
用来表示多相体系的温度、压力与体系中各组分的状态、组成之间关系的平面图形称 为相图。二组分固-液相图是描述体系温度与二组分组成之间关系的图形。由于固液相变体 系属凝聚体系,一般视为不受压力影响,因此在绘制相图时不考虑压力因素。
若二组分体系的两个组分在固相完全不溶,在液相可完全互溶,一般具有简单低共熔点, 其相图具有比较简单的形式。根据相律,对于具有简单低共熔点的二组分体系,其相图可分 为三个区域,即液相区、固液共存区和固相区。绘制相图时,根据不同组成样品的相变温度 (即凝固点)绘制出这三个区域的交界线一液相线,即图1 (b)中的TIE和T2E,并找出低 共熔点E所处的温度和液相组成。
步冷曲线法又称热分析法,是绘制相图的基木方法之一。它是将某种组成的样品加热 至全部熔融,再均速冷却,测定冷却过程中样品的温度-时间关系,即步冷曲线。根据步 冷曲线上的温度转折点获得该组成的相变点温度。
步冷曲线有二种形式,分别如图1 (a)中的a、b和c二条曲线。a曲线是纯物质A的 步冷曲线。在冷却过程中,当体系温度到达A物质凝固点时,开始析出固体,所释放的熔化 热抵消了体系的散热,使步冷曲线上出现一个平台,平台的温度即为A物质的凝固点。纯B 步冷曲线e的形状与此相似。
r
三、实验步骤
将装有样品的堆埸放在电炉加热,待样品全部溶化后,将温度计插入样品中继续加热 至高于所测温度20°C;
从电路上将曲蝎取下,待温度下降至所测温度上线开始计时,. 5min测读一 次温度,直至所测温度下线;
根据所测数据绘制步冷曲线和金属相图。
温度测定范围:
100%锡和 100%钮:350〜200°C, 70%锡:300°C〜120°C, 42%锡:200°C〜120°C
四、数据记录及处理
原始数据黏贴
利用所得数据绘制步冷曲线和Bi-Sn二组分体系的相图,并注出相图中各区域的相平衡, 从相图上找出Bi-Sn系统的低共熔温度和低共熔点混