材料弹性模量E测定实验说明[5篇模版]

第一篇：材料弹性模量E测定实验说明

实验二 材料弹性模量E和泊松比μ测定

弹性模量E和泊松比是材料的两个重要力学性能参数，在解决工程构件的强度、刚度和稳定性问题时，会经常用到。本实验以拉伸和压缩试件为例，用实验一的数据测定试件材料的弹性模量E和泊松比。

一、试验目的1．测定材料的弹性模量E和泊松比。

2．验证胡克定律。

二、仪器、设备

1.力学试验台。

2.辅助工具和量具。

三、试样

利用实验一的数据进行计算。

四、试验原理和方法

杆件承受轴向载荷时，在比例极限内，应力与应变遵循胡克定律：

E

式中，ε为沿拉力方向的线应变（或称纵向线应变），E为材料的弹性模量。

同时试件的横向线应变与纵向线应变之间存在着以下关系：







式中，称为横向变形系数或泊松比。

按平均值法或最小二乘法计算E和。

1.平均值法

因各级载荷增量相同并等于F，由下式计算弹性模量E和泊松比：EiF

bt

1j

EEi

n(3.1)(3.1a)

i

2i2i

(3.2)1i1i



2.最小二乘法

i

n

(3.2a)

Fi

2E

bti1i

（3.3）（3.4）



式中，b、t为试样的宽度和厚度。

五、试验结果处理

i2i

i1i

表1 材料弹性常数E、测定数据处理列表(最小二乘法)

将数据按表3.1作初步处理，然后按公式（3.1）、（3.1a），（3.2）、（3.2a）计算E和。如用最小二乘法按公式（3.3）和（3.4）计算E、，计算步骤参考表3.2列表示出。

六、预习要求

1.参考实验一。

2.参考数据处理列表，按实验要求，自已设计并绘制好本实验记录表格。

七、实验报告要求

1.实验报告应包括实验目的，仪器、设备名称和型号，测试原理与方法，实验数据与处理。

2.在坐标纸上作图，验证其符合胡克定律的程度。

八、思考题

1． 试件尺寸、形状对测定弹性模量E和泊松比有无影响？为什么？

第二篇：电测法测定材料弹性模量E和泊松比μ

材料力学性能试验报告

试验组别：材料科学与工程13-1 班一组

试验者姓名:赵乙凡学号：1311440123试验日期：2015年12月23日

电测法测定材料弹性模量E和泊松比μ

一． 实验目的。

1．测定碳钢的弹性模量。2．测定碳钢的泊松比。

二．实验设备及仪器。

1.材料力学多功能试验台一台。2.应力&应变综合参数测试仪一台。3.拉伸试件。4.温度补偿块。5.长度测量尺。

三．实验原理及方法。四．实验步骤。

1.设计好本实验所需的各类数据表格。2.测量试件尺寸。3.制定加载方案。

4.根据要求选择桥接方式，调整所用仪器设备。5.分级加载（一般分4-6级），记录不同载荷下的应变值，并随时检查应变量是否符合线性变化。实验至少重复两次。

6.完成全部内容后，卸除载荷，关闭电源，设备及导线恢复原状。

7此实验加载时，不要过载，接线时要小心，避免损坏试件以及各种接线。

五．实验结果处理。

1.根据公式计算弹性模量。2.根据公式计算泊松比。

式样截面积：4.99×2.92=14.5708mm 2

表一：实验测量值（09~11、14 为纵向微应变 12~13 为横向微应变）

表二：弹性模量 E 与泊松比的计算

表三：方差计算：

六．思考题。

1.测定金属的弹性模量为什么要用引伸计或应变片来测量。

金属弹性模量测定时，由于金属变形量微小，并且卸载后变形会恢复，无法用长度测量工具准确测出变形大小，故需要用应变片来使数值变得可测量且较准确。应变片是由一定长度的敏感栅和引线等构成，测量应变时，将其牢固地粘贴在构件的测点上，构件受力后由于测点发生应变，敏感栅也随之变形而使其电阻发生变化，再由专用仪器测得其电阻变化大小，并转换为测点的应变值。2.分析误差原因。

1．从操作的角度分析，可能原因是读数和数据记录的偏差。

1是施加载荷的工作状态不是十分稳定，导致各2．从实验机器的角度分析，可能原因○

2由于拉伸时出现偏心，导致左右侧边的应变片测量值一个偏大种仪表精度上的误差。○3由于应变片与试件表面的粘结出现松动，一个偏小。○导致载荷增大时应变的测量偏小，导致 E 的值严重偏大。

4．从实验环境温度的影响分析，室温或导电时的发热使得应变片内金属进入本征激发区(半导体金属)或加速了电子的散射（导体金属），最终导致应变片的阻值出现偏 小，导致 E 偏大。

第三篇：A至E材料说明

A至E学校档案材料说明

一、学校基本情况

A0101义务教育均衡发展工作实施方案、领导组织及职责。方案从指导思想、组织机构、工作目标、主要任务、工作步骤、工作要求等几方面来制定,方案制定的时间为2015年3月。领导组织包括：领导小组、工作小组、材料组、功能室建设组、校园文化建设组等,要求分工明确，职责清楚。方案在上，组织及职责在下，合装一册，封皮上不标时间。

A0201标准化学校建设佐证材料。要求：综合材料册及其它佐证材料（通报、牌匾、证书复印件）。综合材料册在上，其他附下，合装成一册，封皮上不标时间。

A0301各级领导视察照片及学校荣誉复印件。照片打印清晰，每页两幅，大小统一。照片下方标注说明（何人、何时、来单位对哪项工作进行检查指导），照片与荣誉复印件不受时间限制。合装一册，封皮上不标注时间。

A0401“十三五”学校发展规划（2016-2020）、学校教育服务区域图、校园平面图。要求：学校发展规划要理清办学思路，明确办学方向，确立办学特色，以办好人民满意教育为目标，以均衡发展为基准，来规划学校的发展，同时把教师培训情况（每学年参培教师不低于专任教师的20%，培训经费不低于当年学校公用经费的5%）写进学校规划。区域图、平面图制作规范、比例准确、标识清楚。合装一册，封皮不标注时间。

A0501 “十三五”教师专业发展规划。要求：以增强职业道德，拓宽学科知识，强化专业技能，提高教育教学水平等方面来认真规划。要求：每位教师一份，视学校教师数情况确定装订档案本数，如多本档案在二级目录后标注

（一）、（二）等。封皮不标注时间。▲学校发展手册（学校基本情况简介、特色建设、领导关怀、工作成绩等）此材料成稿后（电子版）送均衡办、主管领导，逐级验收，定稿后印制。注：学校基本情况简介以2018年7月的数据为准。

二、学生和班级情况

B0101班级、学生数量情况统计表及学生名册。要求：学生名册样式参照初、中教下发表格样式，按学装订成册。名册学生人数与当年法表数相同，不要标注转出、转入情况。(学生数量情况统计表下发表样)B0201入学率、毕业率、巩固率、辍学率统计表。要求：入学率、毕业率、巩固率为100%，辍学率为0%，三个合装成册。时间标注为：2015-2018学（统计表下发表样）

B0301学生变动情况。此档案由转入、转出汇总表；转入、转出学生名册；转入、转出手续组成。要求：每学合装成册。

城内学校（六小除外）2016年9月28日以后原则上没有转入，转出如实填写；此日期之前，可有少许转入，不超10人，转出如实填写。其他学校，转入如实填写，转出到城内学校（六小除外）全部剔除，其余如实填写。例如，学生甲在2016年9月转入该校，该学生姓名既要出现在2016-2017学的转入名册当中，又要出现在该学的学生名册当中。如该生在2016年11月转入，该学生姓名只能出现在该学的转入名册当中，不能出现在该学的学生名册当中，要在下一学学生名册中出现。（转入、转出名册、汇总表下发表样）

B0401接收学区外学生入学情况。合装一本。标注时间根据学校该项材料具体确定。要求：入学籍后转入你单位的外校区学生，按电子学籍实际接收情况填写。城内学校此档案参照B0301要求。（表样下发）B0501阳光分班材料。阳光分班方案、学生名单（以法表班级数、学生数为准）、佐证图片。按学装订。

三、教师队伍情况

C0101领导、教师结构情况表册(均衡办新发10张表)。后附学历、职称复印件。要求：按法表填写，农村小学只填写中心点。（领导名册填写要求：规模在12个班以下的配备校级领导1-2人。13-23个班的配备校级领导2-3人。24-36个班的配备校级领导3人。规模在36个班以上的，可酌情增加校级领导1-2人。如超标，按任职时间先后填写）。装档方式：C0101领导、教师结构情况表册三个学按附件1-10的顺序合装一册；C0102教师学历复印件、C0103教师职称复印件，按学装订。

C0201骨干教师培养计划、骨干教师名册、校级骨干教师培养名册、总结

装订要求：三个学装订一册。（骨干教师名册表样下发，校级培养名册自行设计）

C0202骨干教师培养材料——领导、教师听课记录。按学装订成册。C0203骨干教师培养材料——经验总结（或论文）。按学装订成册。C0204骨干教师培养材料——优秀教学设计。按学装订成册。

要求：县级骨干教师名册以均衡办下发数为准，它是当年填报法表时之前几个学的积累；校级骨干教师培养名册是当年学校确立的培养对象，下一学新增的县级骨干教师在此名册中产生。

以和平小学为例：2015-2016学骨干教师25人，其中的谢薇、邵洪波是其他学校交流到和平小学的骨干教师，这个25可以理解为2015年10月填报法表前和平小学多年骨干教师的积累数，这个学和平小学骨干教师培养名册及相关材料要针对下一学的30人。这个30人中的史、李、刘、金是以3 骨干教师身份交流到和平小学，不用培养，30-4-25=1，这个学和平骨干教师净增1人，从而得出在2015-2016培养10人（假定）中，评选上当年县级骨干教师1人；也可理解为，在2016年10月填法表时，25人中有2人过期（骨干教师周期五年），30-4-（25-2）=3，净增3人，即2015-2016的10人校级培养名册中，评选上县级骨干教师3人。此材料可参照卫星小学。

C0301教师获奖情况。装档方式：获奖名册、证书复印件。获奖证书的统计时间不限定，如学校获奖人数较多请学校酌情选取。装订本数，单位酌情处理。封皮不标记时间。（教师获奖名册下发表样）

C0401教师培训材料——通知、名册、培训经费支出汇总表、报销凭证。（教师培训通知由师训股统一下发，教师培训名册按法表人次填写，汇总表自行设计）装档方式：按学装订。（培训名册下发表样，汇总表自行设计）

培训经费计算标准：小学培训经费=每生600元乘以法表学生数乘以5%。初中培训经费=每生800元乘以法表学生数乘以5%（不能低于5%）。把培训经费按分开，培训人次按学分开。每学年培训教师的比例不低于专任教师的20%，参加培训的教师每学年不低于72学时（1小时为1学时）。

C0501校本培训方案、计划、总结。要求：合装成册

C0502校本培训材料——业务学习C0503校本培训材料——文化学习……

学校结合校本培训实际开展情况确定。按学分类装订成册或多册。例：校本培训材料——业务学习、文化学习、微课制作、如何使用电子白板、基本功训练等等。校本培训是县级以上培训的有效补充，使每位专任教师每学年培训达到至少72学时，产生的费用可列支教师培训经费。培训活动要多样化，不4 要过于单一。培训过程材料要详实、要具体、要有实效性，C0601专任教师交流汇总表、交流名册。档案方式：合装成册。（交流汇总表、交流名册下发表样）

C0701在编教师工资名册。要求：体现出教师的医疗保险、养老保险、住房公积金缴费情况（各单位会计手里都有这个数据，如果没有去财政局办理）。合装一册，标注时间：2015——2018学。

C0801绩效工资材料。要求：依据上级绩效工资实施方案来制定本单位的方案和考核办法；考核汇总表、个人考核得分评分表、绩效工资发放表组成。（2015-2016）三中、五中、三小试点；（2016-2017）全县铺开。绩效工资发放表有本人签字。按学装订成册。

四、办学条件

D0101学校办学条件。校园平面图、功能室平面图、办学条件基本情况一览表、学生饮用水生产许可证、质量检验报告。办学条件基本情况一览表，即2017年法表（基础基522）。合装成册。不标注时间。

D0201各功能室台账。档案材料里只装订2017-2018学。要建立两份，一份放在功能室，一份放在软件材料中。（台账表样下发）

五、办学经费

E0101义务教育经费统计报表、义务教育经费预（决）算报表 2015、2016、2017义务教育经费统计报表已由财审股完成，和孙健联系。2015、2016、2017预算按当的预算批复为准，2015、2016、2017决算数据以义务教育经费统计报表为准。按序合订一册，时间标注为：2015-2017 E0201义务教育资金和政府配套资金使用情况

义务教育资金使用情况根据2015、2016、2017教育经费统计报表中的各项数据5 进行文字描述；政府配套资金使用情况根据2015、2016、2017年项目配套资金表的数据进行文字描述。其中乡村教师生活补助的政府配套资金按资金总额的40%填报；寄宿生生活补助的配套资金按总额的15%填报。按序合订一册，时间标注为：2015-2017

E0301科目明细帐、教师培训费支出科目帐页

根据2015、2016、2017年教育经费统计报表数据打印明细，同E0101数据吻合。会计做技术处理。三个的教师培训费支出科目帐页会计做技术处理。小学培训费不低于法报学生人数×600×5%；初中培训费不低于法报学生人数×800×5%。按序合订一册，时间标注为：2015-2017 E0401“两免一补”汇总表、统计表、明细表

所涉及的生均数据在电子表格中（书费、杂费、寄宿生补助）；学生人数按法报人数计算。按序合订一册。时间标注为：2015-2017。

注：办学经费材、表册涉及的数据、表样打包下发，表格可做适当调整，做到规范、实用。

五点工作说明：

1．学生体格检查表。由文体股指导填写。按2017-2018法报班级数和学生数，每生一份，每个班级按班级学生名册顺序装入档案袋中。档案袋上表明：如，2015级一班、2017级二班……

2.培训材料已下发。校长、主管此项工作的副校长及相关人员，要提前预习，做好课前作业，根据法报和确定的数据，把下发材料中的填空题和简答题做好，3月10日培训时，要现场提问。参照书面汇报材料和迎检路线解说词的范本，结合学校实际情况，提前做好写作准备。

3.备课：国家课程、地方课程、校本课程教案（2017.3-2018.7），详实，突6 出实用性，充分体现白板等电教设备使用情况，字迹规范。

4.3月26日软件材料整理完成，验收开始。各校把质量与管理、安全工作、关爱儿童三块材料按均衡办整改要求完善好，连同食堂、校车、宿舍材料一同验收。

5.均衡办日常安排。

说明两点：一是时间紧，任务重，没有考虑到节假日和双休日，检查和拉练涉及到哪个学校希望谅解；二是严格执行工作纪律，不在学校用餐，均衡办自行解决下校用餐问题。

第四篇：燃烧热的测定实验

实验四 燃烧热（焓）的测定

【实验目的】

1.通过萘的燃烧热测定，了解氧弹量热计各主要部件的作用，掌握燃烧热的测定技术。2.明确燃烧焓的定义，了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。3.学会雷诺图解法，校正温度改变值

【实验原理】

燃烧焓是指1mol物质在等温、等压下与氧进行完全氧化反应时的焓变。“完全氧化”的意思是化合物中的元素生成较高级的稳定氧化物，如碳被氧化成CO2(气)，氢被氧化成H2O(液)，硫被氧化成SO2(气)等。燃烧焓是热化学中重要的基本数据，因为许多有机化合物的标准摩尔生成焓都可通过盖斯定律由它的标准摩尔燃烧焓及二氧化碳和水的标准摩尔生成焓求得。通过燃烧焓的测定，还可以判断工业用燃料的质量等。

由上述燃烧焓的定义可知，在非体积功为零的情况下，物质的燃烧焓常以物质燃烧时的热效应(燃烧热)来表示，即HQp因此，测定物质的燃烧焓实际就是测定物质在等温、等压下的燃烧热。

量热法是热力学实验的一个基本方法。测定燃烧热可以在等容条件下，亦可以在等压条件下进行。等压燃烧热(QP)与等容燃烧热(QV)之间的关系为：

QPQVnRT

式中，△n为产物与反应物中气体物质的量之差，R为气体常数，T为反应的绝对温度。例如：对萘：

C10H8(s)12O2(g)10CO2(g)4H2O(l)

(g)QP,mQV,mBRTQV,m(1012)RTQV,m2RT

B2.测量

氧弹量热计是一种环境恒温式的量热计。

氧弹量热计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质（本实验中为水）以及和量热计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。

mQVW卡TQ点火丝m点火丝 MrW卡称为量热计的水当量，即除水之外，量热计升高1℃所需的热量；T为样品燃烧前后水温的变化值。量热计和周围环境之间的热交换是无法完全避免的，它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。

为了保证样品燃烧，氧弹中必须充足高压氧气，因此要求氧弹密封，耐高压、耐腐蚀。同时，粉末样品必须压成片状，以免充气时冲散样品使燃烧不完全，而引起实验误差，完全燃烧是实验成功的第一步，第二步还必须使燃烧后放出的热量不散失，不与周围环境发生热交换，全部传递给量热计本身和其中的盛水，促使热量计和水的温度升高，为了减少热量计与环境的热交换，热量计放在一恒温的套壳中，故称环境恒温或外壳恒温热量计。热量计须高度抛光，也是为了减少热辐射。热量计和套壳中间有一层挡屏，以减少空气的对流，虽然如此，热漏还是无法避免，因此燃烧前后温度变化的测量值必须经过雷诺作图法校正。其校正方法如下：

【仪器和试剂】

SHR-15恒温式热量计(含氧弹)、SWC-ⅡD精密数字温度温差仪、YCY-4充氧器、压片机、氧气钢瓶(带减压阀)、电子天平、点火丝、萘、苯甲酸。

【实验步骤】

一.量热计水当量的测定 1.样品制作：称重和压片

精确称取一根燃烧丝（0.0001g）；再称取约0.8克苯甲酸(0.01g)，将称好的苯甲酸装进模子中，慢慢旋紧压片机的螺杆，直到样品压成片状为止。抽去模底的托板，再继续向下压，使模底和样品一起脱落。将压好的样品

压片机表面的碎屑除去，用分析天平准确称量后（0.0001g）即可供燃烧热测定用。

2.装置氧弹

拧开氧弹盖，将点火丝的两端分别紧绕在电极的下端，确保接触良好，电极附近的点火丝尽量不要和燃烧坩埚接触，把样品放在点火丝上，点火丝中部弄成弯曲构型以增加它们的接触面积。旋紧氧弹盖后即可以充氧气。

3.充气

充气时，氧弹中充大约1.2MPa的氧气。

4.燃烧和测量温度：

用量筒准确量取2.5升自来水倒入水桶中，把装好导线的氧弹放入量热计的水桶中，盖好盖子，将氧弹两电极和点火器相连接，将热电偶插入水中。

1)打开电源。2)打开搅拌

3)当温度恒定后，按精密数字温差仪的采零键后，再按锁定键。4)软件的使用：

A.在D盘相应的文件夹中建立以名字命名的文件夹 B.点击“燃烧焓软件”的图标，出现如下界面：

C.点击“设置”→“采样时间”→“30秒”。

D.点击“设置”→“设置坐标”→纵坐标设为：-0.5到2.5，横坐标设为：40min。

E.点击“操作”→“开始绘图”

当记录数据框里出现十个数据时，开始点火。点火操作：长按燃烧实验装置上的“点火按键”2-3秒。F.在计算结果框中填入如下数据：

其中，燃烧丝长度为：燃烧丝的质量×1000，燃烧丝系数：1.4，棉线质量：0.0 棉线热系数：1.4，样品恒容燃烧热：26410

G.当温度开始下降2～3个点时，点击“操作”→“停止作图”。

H.保存文件在自己的文件夹中，文件名为：苯甲酸 I.点击“操作”→“温度校正”

(a)从曲线的下方开始校正，用鼠标在最下面的直线上找两个点，每个点上单击右键一次，出现下面的红线和对话框。

点否。(b)用鼠标左键点击红线与曲线相交的最低点，如下图蓝色的点，在右边坐标显示的框中读取最低点纵坐标的数值（t1）：0.009

在记录数据的框中读出最高点的纵坐标（t2）：1.567 计算中间点温度t：t=(t1+t2)/2=(0.009+1.567)/2=0.788 用鼠标左键沿上升的曲线上找到0.788附近的点0.786，显示见下图：鼠标位置如下图绿色小框，纵坐标数值为0.876(见蓝色框)。

用鼠标在0.786(绿色小框)出不动，点右键，出现如下视图：

点否。

(c)在最高出的直线上用右键点两个点，进行校正，如下图：

点否。

J.点击“操作”→“计算水当量”，结果如下图：

K.保存文件覆盖原来的文件，当前文件不用关闭。

L.实验停止后，关闭搅拌和电源，分别取出热电偶和氧弹，用放气阀发出氧弹余气，最后旋开氧弹盖，检查样品的燃烧情况。看是否完全燃烧。

二.萘的燃烧热测定

称取0.6克左右的萘，换掉水桶中的水，按上述方法，进行压片，燃烧等实验。实验完毕后，洗净氧弹，倒出水桶中的自来水，并擦干待下次使用。

【数据处理】

1、原始数据（包括点火丝、样品的质量，温度和大气压力）

2、雷诺校正图（苯甲酸和萘）（剪切后打印粘贴，注明名称，坐标，ΔT的值）

3、实验数据和文献值对比，求出相对误差，分析误差原因。

【操作注意事项】

1)用手拿氧弹体(往水里放时可以提)，不要提氧弹的拉环长距离走动，以防脱落； 2)点火前仔细检查：(a)热电偶是否放好；(b)精密数字温差仪的采零和锁定；(c)是否充氧

3)压片机要分开用

4)注意压片的紧实程度，太紧不易燃烧。燃烧丝需压在片内，如浮在片子面上会引起样品熔化而脱落，不发生燃烧；

5)每次燃烧结束后，一定要擦干氧弹内部的水，否则会影响实验结果。整个实验做完后，不仅要擦干氧弹内部的水，氧弹外部也要擦干，以防生锈；

【思考题】

1． 指出Qp=Qv+ΔnRT公式中各项的物理意义？ 2． 如何用萘的燃烧焓数据来计算萘的标准摩尔生成焓？ 3． 样品压片时，压得太紧或太松会怎样？

4． 燃烧后，坩埚中残留的坚硬小珠是否与未燃烧的燃烧丝一起称重？

第五篇：实验二 燃烧热测定

燃烧热的测定

实验

二、燃烧热的测定

专业：11化学

姓名：赖煊荣

座号：32

同组人：陈见晓

时间：2013.10.15

Ⅰ、目的要求

1．用氧弹热量计测定萘的燃烧热。

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。3．了解热量计中主要部分的作用，掌握氧弹热量计的实验技术。4．学会雷诺图解法校正温度改变值。

Ⅱ、基本原理

一、燃烧与量热

根据热化学的定义，1mol物质完全氧化时的反应热称作燃烧热。所谓完全氧化，对燃烧产物有明确的规定。

量热法是热力学的一个基本实验方法。在恒容或恒压条件下，可以分别测得恒容燃烧热Qv和恒压燃烧热Qp。由热力学第一定律可知，Qv等于体系内能变化ΔU；Qp等于其焓变ΔH。若把参加反应的气体和反应生成的气体都作为理想气体处理，则它们之间存在以下关系：

ΔH =ΔU + Δ(pV)

Qp = Qv + Δn RT

——（1）

式中，Δn为反应前后反应物和生成物中气体的物质的量之差；R为气体常数；T为反应时的热力学温度。

热量计的种类很多，本实验所用氧弹热量计是一种环境恒温式的热量计。氧弹热量计的装置如图右。

二、氧弹热量计

氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律。样品完全燃烧所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高。测量介质在燃烧前后温度的变化值，就可求算该样品的恒容燃烧热。其关系

燃烧热的测定

式如下：

-W样/M 〃Qv – l〃Ql =(W水c水+C计)ΔT

——（2）

式中，W样和M分别为样品的质量和摩尔质量；Qv为样品的恒容燃烧热；l和Ql是引燃用金属丝的长度和单位长度燃烧热，W水和C水是以水作为测量介质时，水的质量和比热容；C计称为热量计的水当量，即除水之外，热量计升高1℃所需的热量；ΔT为样品燃烧前后水温的变化值。

三、雷诺温度校正图

实际上，热量计与周围环境的热交换无法完全避免，它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。具体方法为：称取适量待测物质，估计其燃烧后可使水温上升1.5～2.0℃。预先调节水温低于室温1.0℃左右。按操作步骤进行测定，将燃烧前后观察所得的一系列水温和时间关系作图。得一曲线如下左图。图中H点意味着燃烧开始，热传入介质；D点为观察到的最高温度值；从相当于室温的J点作水平线交曲线于I，过I点作垂线，再将FH线和GD线延长并交ab线于A、C两点，其间的温度差值即为经过校正的ΔT。图中AA′为开始燃烧到温度上升至室温这一段时间Δt1内，由环境辐射和搅拌引进的能量所造成的升温，故应予扣除。CC′为由室温升高到最高点D这一段时间Δt2内，热量计向环境的热漏造成的温度降低，计算时必须考虑在内。故可认为，AC两点的差值较客观地表示了样品燃烧引起的升温数值。

本实验采用贝克曼温度计来测量温度差。Ⅲ、仪器、试剂

XRY-1A型数显氧弹式热量计（已包含贝克曼温度计、秒表、放大镜等）1套、氧气钢瓶1只、氧气减压阀1只、压片机1台、电子天平1台、万用电表1台、量杯(1000ml)1只、量筒（10ml）1个、塑料桶1个、直尺1把、剪刀1把、温度计（100℃）1支、引燃专用金属丝、苯甲酸（分析纯）、萘（分析纯）

Ⅳ、实验步骤

1．测定热量计的水当量

（1）样品制作

用电子天平称取大约1g苯甲酸（切勿超过1.1g），在压片机上压成圆片。样片压得太紧，燃烧热的测定

点火时不易全部燃烧；压得太松，样品容易脱落。将样品在干净的玻璃板上轻击二、三次，再用电子天平精确称量。

（2）装样并充氧气

拧开氧弹盖，将氧弹内壁擦干净，特别是电极下端的不锈钢丝更应擦干净。搁上金属小皿，小心将样品片放置在小皿中部。剪取10cm长的引燃金属丝，在直径约3mm的玻璃棒上，将其中段绕成螺旋形约5～6圈。将螺旋部分紧贴在样片的表面，两端如图2所示固定在电极上。用万用电表检查两电极间电阻值，一般应不大于20Ω。旋紧氧弹盖，再用万用电表检查后卸下进气管口的螺栓，换接上导气管接头。导气管另一端与氧气钢瓶上的减压阀连接。打开钢瓶阀门，使氧弹充入2 M Pa的氧气。

关闭氧气瓶阀门，旋下导气管，放掉氧气表中的余气。将氧弹的进气螺栓旋上，再次用万用表检查两电极间的电阻，在确保两电极导通。如阻值过大或电极与弹壁短路，则应放出氧气，开盖检查，重新装样。

（3）测量

用量杯(1000 ml)准确量取已被调节到低于室温1.0℃的自来水2700 ml于盛水桶内。将氧弹放入水桶中央，接好两极导线，装好搅拌马达，盖上盖板。待温度稳定上升后，每隔1min读取一次温度。10～15min后，按下面板上电键通电点火。若指示灯亮后即熄灭，且温度迅速上升，表示氧弹内样品已燃烧；若指示灯根本不亮且温度也不见迅速上升，则须停止实验。打开氧弹检查原因。自按下电键后，读数改为每隔15s一次，直至两次读数差值小于0.005℃，读数间隔恢复为1min一次，继续15min后方可停止实验。本实验用自动报时装置，按报时间隔读取相应读数。实验时间大约40分钟。

2．萘的燃烧热测量

称取0.6g左右的萘，同上述方法进行测定。

Ⅴ、数据处理

表1.苯甲酸燃烧时温度随时间的变化 次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃

26.341 11（点火）26.465 21 27.281 2 26.379 12 26.493 22 27.316 26.397 13 26.607 23 27.346 26.461 14 26.699 24 27.373 26.462 15 26.851 25 27.397 26.469 16 26.962 26 27.419 26.461 17 27.047 27 27.440 9 10

26.464 26.468 26.463 18 27.131 28 27.460 27.186 29 27.480 27.498 30 27.498

燃烧热的测定

次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃ 31 27.515 41（熄火）27.654 32 27.532 42 27.666

27.547 43 27.679

27.561 44 27.690

27.576 45 27.702

27.590 46 27.712

27.590 47 27.723

27.603 48 27.733

27.627 49 27.743

27.639 50 27.753 压片后苯甲酸的质量m=0.981g 铁丝原长L1=10cm 剩余未燃尽的铁丝的长度L2=2.2cm

表2.萘燃烧时温度随时间的变化 次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃ 次数/30s 温度/℃ 1 25.593 11（点火）25.499 21 26.329 31 26.588 41（熄火）26.699 2 25.604 12 25.515 22 26.399 32 26.602 42 26.707 25.597 13 25.581 23 26.415 33 26.615 43 26.717 25.596 14 25.618 24 26.446 34 26.630 44 26.726 25.595 15 25.754 25 26.474 35 26.639 45 26.737 25.602 16 25.897 26 26.498 36 26.646 46 26.741 25.609 17 26.023 27 26.520 37 26.653 47 26.750 25.577 18 26.119 28 26.539 38 26.664 48 26.758 25.560 19 26.206 29 26.556 39 26.675 49 26.766 25.548 20 26.272 30 26.572 40 26.686 50 26.773 压片后萘的质量m=0.607g

燃烧热的测定

铁丝原长L1=10cm 剩余未燃尽的铁丝的长度L2=2.2cm

表3.实验室条件的记录表

实验开始时

温度/℃ 压力/hp 湿度/%

由ΔT计算水当量和萘的恒容燃烧热Qv，并计算其恒压燃烧热Qp： C6H5COOH(s)＋15/2O2(g)＝7CO2(g)＋3H2O(l)由Qp = Qv + ΔnRT 可知 Qv苯甲酸 = Qp ﹣ΔnRT

=﹣3226.9kJ/mol×0.973/122.12﹣(-0.5)×8.314×298k

=﹣24.47kJ 由图1可知：△T1=1.10 k 有以下关系式

实验结束时

26.1 1020.0 57.2

温度/℃ 压力/hp 湿度/%

26.9 1021.0 58.0

燃烧热的测定

-QvW样/M QvW样/M ·Qvl·Ql =(W水c水 + c计)ΔT2 Qv萘= [(W水c水 + c计)ΔT2+ l·Ql]•M/-W2

=(KΔT2+ l·Ql)M/-W2

=[0.193×1.09+8.5×(-2.9)/1000]×128.18/（-0.607）

=-39.22 kJ Qv.m 萘=-39.22/（0.607/128.18）=-8281.7 kJ/mol Ⅵ、结果分析与讨论

由结果看出误差相对于标准值较大，应该与实验中操作有失误有关。在实验数据处理中将反应的热效应近似为一常数，但实际上它的值是温度的函数，在实验过程中发现环境温度并不稳定，在实验过程中有变化，因此带来一定误差。

上述计算相对误差的公式是假定在苯甲酸和茶都完全燃烧的条件下得出的，实际上仅用眼睛来观察试样燃烧后是否有残余的黑渣存在而判断撤烧完全与否是不准确的，也是不科学的，因所谓完全燃烧是指碳元素生成二氧化碳、氢元素生成水，所以即是没有碳渣，若是有一氧化碳生成也不为完全燃烧，这也会给实验带来难以估计的误差，如果将燃烧后的残气用气体分析仪分析一下，则这个误差也是可估计的。

Ⅶ、思考题

1．固体样品为什么要压成片状？

答：排除空气等气体杂质的同时，节省了样品在氧弹中所占体积，减小误差；同时，压片后的样品燃烧会更充分，便于准确秤样，装入氧弹时不易洒落；.便于与铁丝接触；便于铁丝、样品与正负极连接；便于燃烧完全。

2．在量热学测定中，还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法？

答: 在体系与周围环境可能有热交换的情况下都可能需要用到雷偌温度校正方法。例如在测量中用到热量

燃烧热的测定

计或用到搅拌器等的情况下。

3．如何用萘的燃烧热数据来计算萘的标准生成热？

答: 因为△fHm=△rH反应物-△rH生成物，所以求出萘在此温度下的燃烧热；再用公式△fH2=△fH1+Cp(T2-T1)求出萘的标准生成热。

Ⅷ、参考资料

1．《物理化学实验》（第三版）复旦大学等编P34-39；P186-188 2．《物理化学实验》（第二版）复旦大学等编P43-47；P241-242 7