Podmínky měření
Při měření měrné tepelné kapacity Měrná tepelná kapacita (cp)Tepelná kapacita je fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku.cp pomocí přístroje NETZSCH HFM 446 Lambda se obě desky udržují při naprosto stejné teplotě. Když mezi oběma deskami již nedochází k žádnému tepelnému toku, inicializuje se teplotní krok. Snímače tepelného toku měří výsledný tepelný tok do vzorku; signál se poté integruje a vyhodnotí. Provedením tzv. měření prázdného zásobníku (systém bez vzorku) před měřením vzorku se zohlední měrné teplo systému. Přístroje NETZSCH HFM 446 LambdaSmall a Medium mohou měřit měrnou tepelnou kapacitu pevných polymerů, jako je polyamid nebo PVC, a izolačních materiálů, jako je skelná vata.
Měrná tepelná kapacita izolace ze skleněných vláken
Nejen Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.tepelná vodivost, ale také Měrná tepelná kapacita (cp)Tepelná kapacita je fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku.měrná tepelná kapacita izolačních materiálů je důležitou vlastností materiálů ve stavebnictví. Jednotkou SI pro měrnou tepelnou kapacitu je J/(g∙K). Udává informaci o množství energie v joulech potřebné k ohřátí 1 gramu materiálu o 1 stupeň Kelvina. Izolační materiály s vysokou měrnou tepelnou kapacitou mohou tlumit teplotní extrémy ve vnějším prostředí a přispívat ke stabilnímu vnitřnímu klimatu. Stále jedním z nejdůležitějších izolačních materiálů je skelná vata. V následujícím příkladu byla skleněná vlna zkoumána pomocí dvou různých zařízení NETZSCH HFM 446 LambdaMedium (kvůli reprodukovatelnosti) v teplotním rozsahu 0 °C až 70 °C s použitím různých teplotních kroků (10 K a 20 K). Velikost vzorku byla přibližně 30 cm x 30 cm x 2,5 cm o hmotnosti přibližně 300 g.
Obrázek 1 ukazuje signály měření zaznamenané během měření teploty a tepelného toku vzorku skelné vlny v jednom teplotním kroku od 25 °C do 35 °C v závislosti na čase. Výsledný kombinovaný tepelný tok (Qtotal) horní a dolní desky (Qupper a Qlower) představuje celkovou spotřebu tepla potřebnou k ohřátí vzorku (včetně desek). Na základě integrálu a dříve provedeného měření prázdného komína lze určit měrnou tepelnou kapacitu při střední teplotě 30 °C.
Na obrázku 2 je znázorněna Měrná tepelná kapacita (cp)Tepelná kapacita je fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku.měrná tepelná kapacita izolace ze skleněných vláken při teplotách 0 °C až 70 °C. Měrné teplo roste s rostoucí teplotou. Výsledky všech měření se pohybují v rozmezí ±3 % kolem střední hodnoty a jsou v očekávaném rozmezí pro izolace ze skleněných vláken (<1 J/(g-K) při pokojové teplotě).
Souhrn
Tato měření jasně ukazují, že přístroj NETZSCH HFM 446 Lambda je schopen stanovit měrnou tepelnou kapacitu large-objemových a nehomogenních materiálů typických pro aplikace ve stavebnictví a izolačním průmyslu.