Déterminer la capacité thermique spécifique lors d'une mesure isotherme - Utiliser le DSC modulé en température 214 Polyma

Introduction

La Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique d'un matériau ne peut être déterminée que par calorimétrie différentielle à balayage dans le cadre de mesures dynamiques. Une mesure modulée en température, dans laquelle l'échantillon n'est plus soumis uniquement à une vitesse de chauffage linéaire, mais également à des variations de température sinusoïdales, offre la possibilité de mesurer la capacité calorifique de l'échantillon pendant des segments isothermes. Dans ce que l'on appelle une mesure DSC modulée "quasi-IsothermeTests at controlled and constant temperature are called isothermal.isotherme", un programme de température variant de manière sinusoïdale est appliqué à un échantillon d'essai autour d'une température isotherme sous-jacente (définition de l'ASTM E2716-09).

Dans ce qui suit, la capacité thermique d'un échantillon de saphir a été étudiée avec le DSC 214 Polyma au moyen de mesures modulées quasi-isothermiques à différentes températures. Les essais ont été réalisés sur la base de la méthode B de l'ASTM E2716-09.

Résultats des tests

Les mesures ont été effectuées avec des creusets Concavus^® à couvercle percé. Un disque de saphir de 49,88 mg a été utilisé comme matériau d'étalonnage. L'échantillon avait une masse de 50,41 mg.

Le programme de température comprenait le refroidissement et le chauffage à un taux contrôlé de 10 K/min jusqu'à la température désirée. Pendant le segment isotherme de 10 minutes à cette température spécifique, des oscillations de périodes de 100 s ou d'une amplitude de 1 K ont été utilisées pour la modulation, comme le recommande la norme ASTM E2716-09. Cette procédure a été répétée 11 fois entre 0°C et 100°C avec une augmentation de 10°C pour chaque étape (c'est-à-dire des températures isothermes de 0°C, 10°C, etc. jusqu'à 100°C).

Les résultats de la capacité thermique de l'échantillon pour les 11 segments quasi isothermes entre 0°C et 100°C sont représentés dans la figure 1.

Les résultats déterminés pour la Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique du saphir ont été comparés aux données de la littérature pour le saphir (voir tableau 1).

Les valeurs de chaleur spécifique déterminées avec le DSC 214 Polyma sont en très bon accord avec les valeurs de la littérature (erreur maximale : 1,82%).

Tableau 1 : Comparaison des résultats de la Capacité thermique spécifique (cp)La capacité thermique est une grandeur physique spécifique au matériau, déterminée par la quantité de chaleur fournie à l'échantillon, divisée par l'augmentation de température qui en résulte. La capacité thermique spécifique est liée à une unité de masse de l'échantillon.capacité thermique spécifique du saphir avec les données de la littérature