KNO3的溶解焓与食用油发热量的测定.docVIP

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KNO3的溶解焓及食用油发热量的测定 刘海云 石俊玲 庄耀华 陈卫麟 (中山大学化学学院98级,广州,510275) 摘要:用简单的量热器具测定了KNO3的溶解焓,并将其与文献值作了比较;用静态式氧弹卡计测量了两种食用油的发热量,研究了测量中低挥发性油类的点火方法,对比了两个样品发热量的差别。 关键词:溶解焓,发热量,氧弹卡计,雷诺校正。 1.引言 许多化学变化过程都伴随着可测的热效应,即有热量的释放或吸收。这些现象符合热力学第一定律并且与物质的状态、所参与反应的量有关,但是与反应所经历的途径却是无关的。在一个定容反应系统中,热效应的变化可以用内能U的变化来衡量,而在一个定压反应系统中则可以用焓H的变化来衡量。定义:H=U+pV,ΔH=ΔU+pΔV,其中ΔV是反应的体积变化,对于固体和液体来说是可以忽略的;对于气体反应ΔV=ΔnRT。由此,我们可以测量U 和H 的相对变化。可使用各种类型的量热计来记录反应系统的温度变化,进而可以确定系统的内能变化ΔU,从而知道ΔH,以及各种过程的热效应。 本文工作测定了KNO3在291 K下的溶解焓及两种食用油的发热量,对实验结果作了分析,加深了对焓与内能的理解。 2.食用油发热量的测定 用静态式氧弹卡计测量了两种食用油的发热量,其结果如下: 2.1 实验部分 2.1.1 实验原材料 从市场上购得两种食用油,其一为纯正花生油,另一种为食用调和油。 2.1.2 实验方法 (1)仪器热容的测定 使用苯甲酸为标定物质来测定仪器的热容,并且使用计算机程序对测量过程中不可避免的热交换作出校正。 (2)发热量的测定 称量定量的样品,于氧弹内充入足量的氧气以确保试样完全燃烧。每个样品平行测定两至三次。 2.2 结果与讨论 序号 样品 样品质量/g 热容值/(J/?C) 发热量/(J/g) 平均值/(J/g) 1 花生油 1.2261 14625.81 39290.17 39672.77 2 花生油 1.2024 14625.81 39725.23 3 花生油 1.2143 14625.81 39344.36 4 花生油 39966.46 5 花生油 40037.79 6 调和油 1.2284 14762.77 39548.93 39398.44 7 调和油 1.2921 14762.77 38574.91 8 调和油 1.2225 14762.77 39355.79 9 调和油 1.2198 14625.81 39476.31 10 调和油 39655.26 11 调和油 39799.44 体系与环境热交换的校正:使用雷诺校正法校正热交换。 点火方法:由于食用油为流质,在仅使用铁丝点火时不易点燃,采用加入少量的棉花缠绕在铁丝上作引燃, 效果很好。但是由棉花所带入的额外热量必须扣除,故在整个测量过程中均严格控制加入棉花的质量,尽量保持实验的一致性,使棉花的燃烧热值可以整合进入氧弹热容里,从而避免繁琐的计算。 实验结果对比:油样一为纯正花生油,油样二为食用调和油。从所测得的发热量数值可知, 两者在发热量数值上的差别很小,但是考虑到纯正花生油对人体的健康有一定的益处,其价格稍高是可以理解的。 3.KNO3在291K下溶解焓的测定 溶解焓分为积分溶解焓和微分溶解焓。本实验将一定量的KNO3溶解成摩尔比为0.5%的溶液,该过程的热效应为相应的积分溶解焓。 通过假设以下的过程来计算温度T时的溶解焓: ΔH绝=0 溶质 + 溶剂 溶液 (T质) (T剂) (T液) Δ H1 Δ H3 溶质 + 溶剂 溶液 (T291) (T291) Δ H2 (T291) Δ H1=CP质g质(T291-T质)+CP剂g剂(T291-T剂) Δ H3=CP液(g剂+g质)(T液-T291) Δ H2=nΔH291 另外量热器由T剂变为T液所吸收的热ΔH4=CP器(T液-T剂)。而ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4=0 所以ΔH291=-(ΔH1+ΔH4+ΔH3)/n 3.1 实验部分 3.1.1 仪器热容的测定:将300克约低于室温10?C的冷水放入量热器中,并把同 温度的冷水放 入套中, 盖上盖子,不 停地搅拌几分钟,使

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