Συνθήκες μέτρησης
Για τη μέτρηση της ειδικής θερμοχωρητικότητας, Ειδική θερμοχωρητικότητα (cp)Η θερμοχωρητικότητα είναι ένα φυσικό μέγεθος ειδικό για κάθε υλικό, το οποίο καθορίζεται από την ποσότητα θερμότητας που παρέχεται στο δείγμα, διαιρούμενη με την προκύπτουσα αύξηση της θερμοκρασίας. Η ειδική θερμοχωρητικότητα σχετίζεται με τη μονάδα μάζας του δείγματος.cp, με το NETZSCH HFM 446 Lambda, και οι δύο πλάκες διατηρούνται στην ίδια ακριβώς θερμοκρασία. Όταν δεν υπάρχει πλέον ροή θερμότητας μεταξύ των δύο πλακών, αρχικοποιείται ένα βήμα θερμοκρασίας. Οι μετατροπείς ροής θερμότητας μετρούν την προκύπτουσα ροή θερμότητας στο δείγμα- το σήμα στη συνέχεια ολοκληρώνεται και αξιολογείται. Με την εκτέλεση της λεγόμενης μέτρησης κενής στοίβας (σύστημα χωρίς δείγμα) πριν από τη μέτρηση του δείγματος, λαμβάνεται υπόψη η ειδική θερμότητα του συστήματος. Το NETZSCH HFM 446 Lambda Small και Medium μπορεί να μετρήσει την ειδική θερμοχωρητικότητα στερεών πολυμερών, όπως πολυαμίδιο ή PVC, και μονωτικών υλικών, όπως υαλοβάμβακα.
Ειδική θερμοχωρητικότητα μόνωσης από ίνες γυαλιού
Όχι μόνο η θερμική αγωγιμότητα αλλά και η ειδική θερμοχωρητικότητα των μονωτικών υλικών είναι μια σημαντική ιδιότητα των υλικών στον κτιριακό τομέα. Η μονάδα SI για την ειδική θερμοχωρητικότητα είναι J/(g∙K). Δίνει πληροφορίες σχετικά με την ποσότητα ενέργειας που απαιτείται σε Joules για τη θέρμανση 1 γραμμαρίου του υλικού κατά 1 βαθμό Kelvin. Τα μονωτικά υλικά με υψηλή ειδική θερμοχωρητικότητα μπορούν να αποσβέσουν τις ακραίες θερμοκρασίες στο εξωτερικό περιβάλλον και να συμβάλουν σε ένα σταθερό εσωτερικό κλίμα. Ακόμα ένα από τα πιο σημαντικά μονωτικά υλικά είναι ο υαλοβάμβακας. Στο ακόλουθο παράδειγμα, ο υαλοβάμβακας διερευνήθηκε με δύο διαφορετικές συσκευές NETZSCH HFM 446 Lambda Medium (για λόγους αναπαραγωγιμότητας) σε ένα εύρος θερμοκρασιών από 0°C έως 70°C με τη χρήση διαφορετικών βημάτων θερμοκρασίας (10 K και 20 K). Το μέγεθος του δείγματος ήταν περίπου 30 cm x 30 cm x 2,5 cm με μάζα περίπου 300 g.
Στο Σχήμα 1 παρουσιάζονται τα σήματα μέτρησης που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια της μέτρησης του δείγματος υαλοβάμβακα της θερμοκρασίας και της ροής θερμότητας ενός βήματος θερμοκρασίας από 25°C έως 35°C συναρτήσει του χρόνου. Η προκύπτουσα συνδυασμένη ροή θερμότητας (Qtotal) της άνω και της κάτω πλάκας (Qupper και Qlower) αντιπροσωπεύει τη συνολική κατανάλωση θερμότητας που απαιτείται για τη θέρμανση του δείγματος (συμπεριλαμβανομένων των πλακών). Με βάση το ολοκλήρωμα και τη μέτρηση της κενής στοίβας που πραγματοποιήθηκε προηγουμένως, μπορεί να προσδιοριστεί η ειδική θερμοχωρητικότητα σε μέση θερμοκρασία 30°C.
Στο σχήμα 2 παρουσιάζεται η ειδική θερμοχωρητικότητα μιας μόνωσης από υαλοβάμβακα μεταξύ 0°C και 70°C. Η ειδική θερμοχωρητικότητα αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Τα αποτελέσματα όλων των μετρήσεων κυμαίνονται εντός ± 3% γύρω από τη μέση τιμή και βρίσκονται εντός του αναμενόμενου εύρους για τις μονώσεις από ίνες γυαλιού (<1 J/(g-K) σε θερμοκρασία δωματίου).
Περίληψη
Οι μετρήσεις αυτές καταδεικνύουν σαφώς ότι το NETZSCH HFM 446 Lambda είναι ικανό να προσδιορίζει την ειδική θερμοχωρητικότητα large-όγκου και ανομοιογενών υλικών, τυπικά για εφαρμογές στην οικοδομική και μονωτική βιομηχανία.