Introduzione
La Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione. capacità termica specifica di un materiale è la quantità di calore necessaria per aumentare di 1 K la temperatura dell'unità di massa del materiale a temperatura costante [1]. Per la determinazione della capacità termica di un materiale in conformità alla norma DIN ISO 11357-4 mediante DSC, sono necessarie tre misurazioni: una prova in bianco con due crogioli vuoti, una misura di calibratificazione utilizzando, ad esempio, un disco di zaffiro e la misura del campione. I risultati precisi della Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione. capacità termica specifica si ottengono solo se tutte e tre le prove vengono eseguite esattamente nelle stesse condizioni. Ciò è possibile solo se le curve fornite dal dispositivo DSC sono caratterizzate da un'elevata riproducibilità.
Condizioni di misura
La Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione. capacità termica specifica di due diversi dischi di zaffiro è stata determinata tra -177,5°C e 737°C, cioè in un intervallo di temperatura di quasi 915°C. Entrambi i campioni di zaffiro sono stati misurati nelle stesse condizioni. La Capacità termica specifica (cp)La capacità termica è una grandezza fisica specifica del materiale, determinata dalla quantità di calore fornita al campione, divisa per l'aumento di temperatura risultante. La capacità termica specifica è correlata all'unità di massa del campione. capacità termica specifica di ogni zaffiro è stata determinata utilizzando l'altro come standard. Una temperatura così ampia nell'applicazione a bassa temperatura può essere ottenuta solo con il DSC 300 Caliris® equipaggiato con il cosiddetto modulo H. La Tabella 1 illustra le condizioni di misurazione.
Tabella 1: Condizioni di misura
| Campione | Zaffiro 1 | Zaffiro 2 |
|---|---|---|
| Dispositivo | DSC 300 Caliris® con modulo H | |
| Massa del campione | 63.81 mg | 84.53 mg |
| Crogiolo | Platino con rivestimento | |
| Intervallo di temperatura | -da 180°C a 750°C, 20 K/min | |
| Atmosfera | Argon, 100 ml/min | |
Tabella 2: Confronto dei risultati di misura con la letteratura [2]
Temperatura [°C] | Differenza tra valori di letteratura e valori misurati [%] | |
|---|---|---|
| Campione 1 | Campione 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 |
Risultati del test
La Figura 1 mostra le curve di calore specifico per entrambi i campioni di zaffiro (campione 1, verde; campione 2, blu) confrontate con la curva ricavata dalla letteratura (nera) [2]. Ciò dimostra non solo che la ripetibilità delle misure è molto buona, ma anche la loro accuratezza. Per l'intervallo di temperatura che va da -177,5°C a 737°C, i valori di calore specifico determinati mediante il
DSC 300 Caliris® sono in ottimo accordo con i dati della letteratura (errore massimo: 1,75%; vedi tabella 2). Questo eccellente risultato è stato possibile solo grazie alla buona riproducibilità delle misure DSC.