什么是炸彈量熱計(Bomb Calorimeter)？
炸彈量熱計是一個實驗室裝置，里面有一個"炸彈，"或燃燒室-通常由非反應性不銹鋼制成-在氧氣中燃燒有機化合物。其中包括一個杜瓦瓶，盛有一定量的水，將炸彈浸入其中。燃燒產生的所有熱量（Q）都流入水中，水的溫度（T）升高，通過重量、...
炸彈量熱計是一個實驗室裝置，里面有一個"炸彈，"或燃燒室-通常由非反應性不銹鋼制成-在氧氣中燃燒有機化合物。其中包括一個杜瓦瓶，盛有一定量的水，將炸彈浸入其中。燃燒產生的所有熱量（Q）都流入水中，水的溫度（T）升高，通過重量、溫度和儀器參數，可以確定一個精確的燃燒熱或"焓"（ΔHc）。該值可用于評估所消耗物質的結構特性。![]()
剛性炸彈設計可防止帶燒杯的科學家膨脹，因此，即使燃燒產生二氧化碳和水蒸氣，它還是在恒定體積（V）下發生。由于方程式dW=P（dV）中dV=0，功為W，因此沒有功被執行。而且，由于熱量（Q）既不進入也不離開-因為所有東西都在杜瓦瓶內-這個過程是"絕熱的"，即dQ=0。這意味著ΔHc=CvΔT，其中Cv是恒定體積下的熱容。由于彈式量熱計本身的特性，需要對數據進行調整；保險絲燃燒產生的熱量會觸發燃燒，并且彈式量熱計僅以絕熱方式工作應用的數量，包括技術和工業用途。歷史上，在實驗室里，碳氫化合物和碳氫化合物衍生物在炸彈量熱計中燃燒，目的是分配鍵能。該裝置也被用于推導理論穩定能，例如芳香族化合物中的π鍵，這一過程可以作為大學本科教學的一部分，向學生演示（如果沒有實踐的話）在工業上，彈式量熱計用于測試推進劑和炸藥，研究食品和新陳代謝，以及評估焚化和溫室氣體，每個分子中有六個等效的碳碳鍵和六個等效的碳氫鍵。如果沒有共振的概念，苯中的碳-碳鍵應該是不同的-應該有三個雙鍵和三個單鍵。苯應該用虛擬的化學物質1，3來很好地表示，5-環己三烯。然而，通過使用彈式量熱計，六個均勻鍵的實際能量給出了苯與三烯的能量差，為36 kcal/mol或151 kj/mol。這種能量差就是苯的共振穩定能。
- 發表于 2020-09-17 21:15
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- 分類：科學教育
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