溶解热的测定Word文档下载推荐.docx
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所以
(1)
式中,m1和m2分别为溶解过程中加入的KCl(s)和H2O(l)的质量;
CP,m为物质的恒压比热容,即单位质量的物质的等压热容;
CP(KCl,s)=0.699kJ/(kg.K);
CP(H2O,l)=4.18kJ/(kg.K);
M1为KCl的摩尔质量;
,即为溶解前后系统温度的差值;
为1molKCl溶解于200molH2O的积分溶解热,其不同温度下的积分溶解热可见附表。
通过式
(1)可计算热量计的K值。
本实验测定1molKNO3溶于200molH2O的积分溶解热,途径如下:
等压、绝热,
根据式
(1),溶解热可根据式
(2)计算。
(2)
摩尔溶解热(3)
同理,m1’和m2’分别为溶解过程中加入的KNO3(s)和H2O(l)的质量;
CP(KNO3,s)=0.9522kJ/(kg.K);
,即为溶解前后系统温度的差值(需要进过雷诺校正);
n1为加入KNO3的量(mol),通过式
(2)和式(3),即可求得1molKNO溶解于200molH2O的积分溶解热。
三、仪器与试剂
(1)仪器
广口保温瓶(1个);
磁力搅拌器(1台);
1/10℃温度计(1支);
贝克曼温度计(1台)
容量瓶(200ml)(1个):
秒表(1个)
(2)试剂
氯化钾(分析纯);
硝酸钾(分析纯)
四、实验步骤
1.量热计的标定
(1)称取约4.1434g左右的KCl,记录重量。
(2)用容量瓶准确量取200ml室温下的蒸馏水(密度为1kg/L),倒入广口保温瓶中。
(3)按图所示,组装好简单的绝热测温式量热计,并调节好贝克曼温度计。
(4)开动磁力搅拌器,保持一定的搅拌速率,观察贝克曼温度计读数的
变化,待温度变化率基本稳定后(即单位时间内温度的变化值基本相同)
后,每隔1min记录一次温度,连续记录六次,作为溶解的前期温度。
(5)打开量热计的盖子,将已经称重的KCl迅速倒入量热计中并盖好盖
子,保持与溶解前相同的搅拌速率,继续每分钟记录一次温度,直到温度
不再发生变化时,再连续记录六个温度变化率稳定的点,此六个点作为溶
解的后期温度。
(6)读取1/10℃温度计的读数,根据此温度从附表中查出相应的KCl的
积分溶解热。
重复以上量热计的标定实验操作3次。
2.KNO3积分溶解热的测定
(1)称取约5.6161g左右的KNO3,并记录重量。
以下操作如1中的(3)(4)(5)(6)。
重复以上KNO3积分溶解热的测定的实验操作3次。
五、实验数据记录与处理
1.数据记录
室温:
22.32℃大气压:
102.05KPa
溶解热测定实验数据记录表
表1
KCl
m=4.1431g
T=21.60℃
时间/min
前期温度/℃
溶解温度/℃
后期温度/℃
1.0
22.743
6.5
22.438
10.5
21.219
2.0
22.744
7.0
22.226
11.0
21.231
3.0
22.745
7.5
21.622
11.5
21.240
4.0
22.747
8.0
21.363
12.0
21.252
5.0
22.748
8.5
21.278
12.5
21.274
6.0
22.751
9.0
13.0
21.293
9.5
21.238
10.0
21.216
表2
m=4.1427g
T=21.50℃
22.895
22.574
21.549
22.897
22.518
21.560
22.901
22.346
21.565
22.903
22.027
21.578
22.908
21.731
21.562
22.905
21.604
21.569
21.564
21.545
表3
T=21.90℃
22.605
22.503
21.196
22.611
22.173
21.200
22.615
21.634
21.208
22.620
21.371
21.218
22.625
21.256
22.630
21.183
21.262
21.181
表4
KNO3
m=5.6151g
22.768
22.51
15.0
20.178
22.773
22.463
15.5
20.183
22.778
22.419
16.0
20.224
22.781
22.288
16.5
20.213
22.788
22.092
17.0
20.225
22.793
21.949
17.5
20.240
21.767
21.575
21.281
20.927
20.686
20.511
20.332
20.266
13.5
20.234
14.0
20.189
14.5
表5
m=5.6184g
T=21.80℃
22.904
22.358
20.011
22.902
22.088
20.023
22.898
21.979
20.056
21.537
20.089
22.892
20.877
20.093
22.889
20.370
20.119
20.044
20.004
19.990
19.981
表6
m=5.6134g
1.0
6.5
21.374
11.5
19.217
2.0
21.981
7.0
21.295
12.0
19.232
3.0
21.985
7.5
21.229
12.5
19.236
4.0
21.987
8.0
20.990
13.0
19.277
5.0
21.989
8.5
20.683
13.5
19.382
6.0
21.991
9.0
20.178
14.0
19.320
9.5
19.682
10.0
19.428
10.5
19.280
11.0
19.172
2.各样品溶解前后温差的雷诺校正图
图1(对应表1)T1=22.752T2=21.119△T=-1.633
图2(对应表2)T1=22.912T2=21.497△T=-1.415
图3(对应表3)T1=22.636T2=21.102△T=-1.534
图4(对应表4)T1=22.819T2=20.052△T=-2.767
图5(对应表6)T1=21.998T2=18.996△T=-3.002
3.文献值:
不同温度下的KCl在水中的溶解热
t/℃
ΔsolHm/kJ
10
19.895
17
18.765
24
17.703
11
19.795
18
18.602
25
1
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