Pendahuluan
Kapasitas panas spesifik suatu bahan adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu satuan massa bahan sebesar 1 K pada suhu konstan [1]. Untuk penentuan kapasitas panas suatu bahan sesuai dengan DIN ISO 11357-4 oleh DSC, diperlukan tiga pengukuran: run kosong dengan dua cawan lebur kosong; pengukuran kalibrasi dengan menggunakan, misalnya, cakram safir; dan pengukuran sampel. Hasil Kapasitas Panas Spesifik (cp)Kapasitas panas adalah kuantitas fisik spesifik material, ditentukan oleh jumlah panas yang disuplai ke spesimen, dibagi dengan kenaikan suhu yang dihasilkan. Kapasitas panas spesifik terkait dengan satuan massa spesimen. kapasitas panas spesifik yang akurat hanya dapat dicapai jika ketiga pengukuran dilakukan dalam kondisi yang persis sama. Hal ini hanya mungkin dilakukan jika kurva yang dihasilkan oleh perangkat DSC memiliki kemampuan reproduksi yang tinggi.
Kondisi Pengukuran
Kapasitas panas spesifik dari dua cakram safir yang berbeda ditentukan antara -177,5°C dan 737°C, yaitu pada kisaran suhu hampir 915°C. Kedua sampel safir diukur dalam kondisi yang sama. Kapasitas panas spesifik masing-masing safir ditentukan dengan menggunakan safir lainnya sebagai standar. Suhu yang begitu luas dalam aplikasi suhu rendah hanya dapat dicapai dengan DSC 300 Caliris® yang dilengkapi dengan apa yang disebut H-Module. Tabel 1 menggambarkan kondisi pengukuran.
Tabel 1: Kondisi pengukuran
| Sampel | Safir 1 | Safir 2 |
|---|---|---|
| Perangkat | DSC 300 Caliris® dengan H-Modul | |
| Massa sampel | 63.81 mg | 84.53 mg |
| Wadah | Platinum dengan liner | |
| Kisaran suhu | -180°C hingga 750°C, 20 K/menit | |
| Atmosfer | Argon, 100 ml/menit | |
Tabel 2: Perbandingan hasil pengukuran dengan literatur [2]
Suhu [°C] | Perbedaan antara literatur dan nilai terukur [%] | |
|---|---|---|
| Sampel 1 | Sampel 2 | |
| 737 | 1.31 | -1.31 |
| 700 | 1.07 | -0.99 |
| 600 | 0.33 | -0.33 |
| 500 | -0.34 | 0.26 |
| 400 | -0.88 | 0.79 |
| 300 | -0.73 | 0.73 |
| 200 | -0.69 | 0.49 |
| 100 | -0.44 | 0.22 |
| 0 | -0.98 | 0.56 |
| -100 | -0.99 | 0.25 |
| -177.5 | -1.75 | -0.88 |
Hasil Tes
Gambar 1 menunjukkan kurva panas spesifik untuk kedua sampel safir (sampel 1, hijau; sampel 2, biru) dibandingkan dengan kurva yang diambil dari literatur (hitam) [2]. Hal ini tidak hanya menunjukkan bahwa pengulangan pengukuran sangat baik, tetapi juga menunjukkan keakuratannya. Untuk rentang suhu dari -177,5°C hingga 737°C, nilai panas spesifik yang ditentukan dengan menggunakan
DSC 300 Caliris® sangat sesuai dengan data literatur (kesalahan maksimum: 1,75%; lihat tabel 2). Hasil yang sangat baik ini hanya dapat dicapai berkat kemampuan reproduksi yang baik dari pengukuran DSC.