Inleiding
De Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.specifieke warmtecapaciteit van een materiaal is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van de materiaalmassa per eenheid met 1 K te laten stijgen bij een constante temperatuur [1]. Voor de bepaling van de warmtecapaciteit van een materiaal volgens DIN ISO 11357-4 met DSC zijn drie metingen nodig: een blancobepaling met twee lege kroezen, een kalibratiemeting met bijvoorbeeld een saffierschijf en de monstermeting. Nauwkeurige resultaten voor de Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.specifieke warmtecapaciteit worden alleen verkregen als alle drie de runs onder exact dezelfde omstandigheden worden uitgevoerd. Dit is alleen mogelijk als de curven die het DSC-apparaat levert gekenmerkt worden door een hoge reproduceerbaarheid.
Meetomstandigheden
De Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.specifieke warmtecapaciteit van twee verschillende saffierschijven werd bepaald tussen -177,5 °C en 737 °C, d.w.z. over een temperatuurbereik van bijna 915 °C. Beide saffiermonsters werden onder dezelfde omstandigheden gemeten. De Specifieke warmtecapaciteit (cp)Warmtecapaciteit is een materiaalspecifieke fysische grootheid, bepaald door de hoeveelheid warmte die aan een proefstuk wordt toegevoerd, gedeeld door de resulterende temperatuurstijging. De specifieke warmtecapaciteit is gerelateerd aan een massa-eenheid van het proefstuk.specifieke warmtecapaciteit van elke saffier werd bepaald door de andere als standaard te gebruiken. Zo'n groot temperatuurbereik bij lage temperaturen kan alleen bereikt worden met de DSC 300 Caliris® uitgerust met de zogenaamde H-module. Tabel 1 toont de omstandigheden van de metingen.
Tabel 1: Meetomstandigheden
| Voorbeeld | Saffier 1 | Saffier 2 |
|---|---|---|
| Apparaat | DSC 300 Caliris® met H-module | |
| Monstermassa | 63.81 mg | 84.53 mg |
| Kroes | Platina met voering | |
| Temperatuurbereik | -180 °C tot 750 °C, 20 K/min | |
| Atmosfeer | Argon, 100 ml/min | |
Tabel 2: Vergelijking van de meetresultaten met literatuur [2]
Temperatuur [°C] | Verschil tussen literatuur en gemeten waarden [%] | |
|---|---|---|
| Monster 1 | Monster 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 |
Testresultaten
Figuur 1 toont de specifieke warmtecurves voor beide saffiermonsters (monster 1, groen; monster 2, blauw) vergeleken met de curve uit de literatuur (zwart) [2]. Hieruit blijkt niet alleen dat de herhaalbaarheid van de metingen zeer goed is, maar ook hun nauwkeurigheid. Voor het temperatuurbereik van -177,5 °C tot 737 °C liggen de waarden van de soortelijke warmte bepaald met de
DSC 300 Caliris® zeer goed overeen met literatuurgegevens (maximale fout: 1,75%; zie tabel 2). Dit uitstekende resultaat was alleen mogelijk dankzij de goede reproduceerbaarheid van de DSC-metingen.