Nhiệt đốt cháy nhiên liệu – đèn cồn, thức ăn, bom nhiệt lượng kế và so sánh nhiên liệu

Phục vụ bài Enthalpy của phản ứng (chủ đề Năng lượng hoá học, Hoá học 10, Chương trình GDPT 2018), mô phỏng là thí nghiệm ảo đo nhiệt đốt cháy của dãy alcohol methanol, ethanol, propan-1-ol, butan-1-ol, pentan-1-ol bằng đèn cồn và cốc đồng chứa nước, rồi so với số liệu tra cứu (ΔcH° từ −726 đến −3 329 kJ/mol). Mô hình truyền nhiệt gồm ngọn lửa, cốc và nước, có thất thoát ra không khí, cháy không hoàn toàn và sai số ngẫu nhiên giữa các lần đo; chọn cùng một bộ số liệu thì các lần đo lặp lại đúng như cũ. Chọn nhiên liệu, khối lượng nước, khoảng cách từ ngọn lửa tới đáy cốc, bật tấm chắn gió hoặc nắp, rồi bấm Châm lửa. Cân điện tử hiện khối lượng đèn cồn, nhiệt kế số và đồ thị T(t) chạy theo thời gian; khi nhiệt độ tăng khoảng 20 °C thì Tắt lửa, chờ qua đỉnh và Ghi kết quả. Bảng kết quả có m₁, m₂, Δm, T₁, T₂, ΔT, q = m·c·ΔT, n = Δm/M, ΔcH = −q/n và phần trăm so với số liệu tra cứu; đồ thị ΔcH theo số nguyên tử C cho thấy xu hướng khoảng −654 kJ/mol mỗi nhóm CH₂. Các màn hình khác: đốt mẫu thức ăn dưới ống nghiệm và so với nhãn dinh dưỡng, bom nhiệt lượng kế hiệu chuẩn bằng điện (CF = V·I·t/ΔT), và so sánh năng lượng riêng, mật độ năng lượng, lượng CO₂ của diesel, biodiesel, xăng, ethanol sinh học, khí thiên nhiên, biogas, hydrogen. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao ΔcH đo bằng đèn cồn thường nhỏ hơn nhiều so với số liệu tra cứu? – Mỗi nhóm CH₂ thêm vào làm nhiệt đốt cháy thay đổi bao nhiêu, và vì sao gần như không đổi? – Vì sao bom nhiệt lượng kế cho kết quả sát số liệu tra cứu hơn cốc đồng?