Introducción
La Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica de un material sólo puede determinarse con calorimetría diferencial de barrido en mediciones dinámicas. Una medición de temperatura modulada, en la que la muestra ya no se somete únicamente a una velocidad de calentamiento lineal, sino también a variaciones de temperatura sinusoidales, ofrece la posibilidad de medir la capacidad calorífica de la muestra durante segmentos isotérmicos. En lo que se conoce como medición DSC modulada "cuasi-IsotérmicoLos ensayos a temperatura controlada y constante se denominan isotérmicos.isotérmica", se aplica a una muestra de ensayo un programa de temperatura que varía sinusoidalmente en torno a una temperatura IsotérmicoLos ensayos a temperatura controlada y constante se denominan isotérmicos.isotérmica subyacente (definición de ASTM E2716-09).
A continuación, se investigó la capacidad calorífica de una muestra de zafiro con el DSC 214 Polyma mediante mediciones cuasi-isotérmicas de temperatura modulada a diferentes temperaturas. Las pruebas se realizaron sobre la base del método B de la norma ASTM E2716-09.
Resultados de las pruebas
Las mediciones se realizaron con crisoles Concavus® con tapas perforadas. Como material de calibración se empleó un disco de zafiro de 49,88 mg. La muestra tenía una masa de 50,41 mg.
El programa de temperatura incluyó enfriamiento y calentamiento a una velocidad controlada de 10 K/min hasta alcanzar la temperatura deseada. Durante el segmento IsotérmicoLos ensayos a temperatura controlada y constante se denominan isotérmicos.isotérmico de 10 minutos a esta temperatura específica, se utilizaron oscilaciones de períodos de 100 s o de 1 K de amplitud para la modulación, tal como se recomienda en ASTM E2716-09. Este procedimiento se repitió 11 veces entre 0°C y 100°C con un aumento de 10°C en cada paso (es decir, temperaturas isotérmicas de 0°C, 10°C, etc., hasta 100°C).
Los resultados de la capacidad calorífica de la muestra para los 11 segmentos cuasiisotérmicos entre 0°C y 100°C se representan en la figura 1.
Los resultados determinados para la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica del zafiro se compararon con los datos bibliográficos para el zafiro (véase la tabla 1).
Los valores de calor específico determinados con el DSC 214 Polyma concuerdan muy bien con los valores de la bibliografía (error máximo: 1,82%).
Tabla 1: Comparación de los resultados de la Capacidad calorífica específica (cp)La capacidad calorífica es una magnitud física específica de un material, determinada por la cantidad de calor suministrada a la probeta, dividida por el aumento de temperatura resultante. La capacidad calorífica específica está relacionada con una unidad de masa de la muestra.capacidad calorífica específica del zafiro con los datos de la bibliografía
Temperatura [°C] | Calor específico del zafiro [J-g-1-K-1] | Calor específico medido con DSC 214 Polyma [J-g-1-K-1] | Diferencia entre los valores valores medidos [%] |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.718 | 0.731 | 1.82 |
| 10 | 0.742 | 0.755 | 1.80 |
| 20 | 0.764 | 0.777 | 1.68 |
| 30 | 0.785 | 0.799 | 1.72 |
| 40 | 0.806 | 0.819 | 1.66 |
| 50 | 0.825 | 0.839 | 1.72 |
| 60 | 0.860 | 0.857 | -0.36 |
| 70 | 0.876 | 0.873 | -0.39 |
| 80 | 0.892 | 0.890 | -0.21 |
| 90 | 0.907 | 0,906 | -0.06 |
| 100 | 0.920 | 0.921 | 0.06 |