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长安大学物理化学实验报告(材料)长安大学物理化学实验报告(材料)
物理化学实验报告
(2011------2012学年第二学期)
班 级
学 号
姓 名
年 月 日
燃烧热的测定
一、目的与要求
1.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;
2.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;
3.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(ΔU)
?????? ?Qv = – MCVΔT/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焓变化(ΔH)
???????Qp?= Q + ΔnRT 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)ΔT–QaLa]/m (1)
令 k = WC水+ C体系,则
? 则Qv = – M( kΔT – 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; ΔT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萘的燃烧热值Qv 。
三、实验步骤
1.样品处理:分别称取苯甲酸0.6g, 萘0.4g。压片后精确称量,并置于坩埚中。
2.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,并是点火丝与坩埚中样品接触,盖上氧弹盖,一定要上紧弹盖。
3.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)。
4.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。
5.测量工作
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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
1.原始数据黏贴处
2. 雷诺曲线(用坐标纸绘制)
3.数据处理与误差分析
二组分固-液相图的绘制
一、实验目的及要求
1.用热分析法测绘Sn-Bi二元合金相图;
2.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—液相线,即图1(b)中的T1E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,是绘制相图的基本方法之一。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。
步冷曲线有三种形式,分别如图1(a)中的a、b和c三条曲线。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。
三、实验步骤
1.将装有样品的坩埚放在电炉加热,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℃;
2.从电路上将坩埚取下,待温度下降至所测温度上线开始计
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