定容量热法

反应内能的变化，ΔE，是热量 q 和功 w 的总和。虽然通过温度变化测量热量 很简单，但通过体积变化测量 压力-体积型的功并不方便。对于气态化学反应，如果体积不 允许改变，那么 ΔV 等于零，因此，w 将为零。因此，反应的内能变化 将完全等于所传递的热量。在定容条件下，反应中传递的热量 是用炸弹量热计测量的。这与咖啡杯量热计不同，咖啡杯量热计 是在恒定压力条件下测量反应的 热量。在炸弹量热计中，将 0.512 克的萘 放入一个不锈钢炸弹中。通过一个入口，点火线圈 被放置在与样品接触的地方。然后将炸弹装满氧气，并浸入一个装满已知质量的水 的绝缘容器中。用电点燃反应物 引发炸弹内部的燃烧反应。释放的热量被量热计组件的水 和各种部件吸收，它们 一起构成了周围的环境。这导致气温上升了 6.42 摄氏度。整个量热计组件吸收的热量 q cal 等于其热容 C cal 乘以温度 变化 ΔT。如果实验测定的 C cal 值为 3.20 千焦每摄氏度，则将其与 ΔT 值一起代入，得出 量热计的热量为 20.5 千焦耳。量热计获得的热量 正好等于反应释放的热量。炸弹是被密封的，反应是 在恒定的体积下发生的，因此所做的功为零。因此，反应的热量等于它的内能 变化，负 20.5 千焦耳。将该值除以 0.512 克 萘中的摩尔数。3.99 乘以10的负 3 次方摩尔 得出每摩尔萘的内能变化，即负的 5140 千焦每摩尔。