Condiții de măsurare
Pentru măsurarea capacității termice specifice, Capacitate termică specifică (cp)Capacitatea termică este o mărime fizică specifică materialului, determinată de cantitatea de căldură furnizată specimenului, împărțită la creșterea de temperatură rezultată. Capacitatea termică specifică este raportată la o unitate de masă a specimenului.cp, cu NETZSCH HFM 446 Lambda, ambele plăci sunt menținute exact la aceeași temperatură. Atunci când nu mai există flux de căldură între cele două plăci, este inițializată o treaptă de temperatură. Traductoarele de flux termic măsoară fluxul termic rezultat în probă; semnalul este apoi integrat și evaluat. Prin efectuarea unei așa-numite măsurători cu stiva goală (sistem fără eșantion) înainte de măsurarea eșantionului, este luată în considerare căldura specifică a sistemului. NETZSCH HFM 446 LambdaSmall și Medium pot măsura capacitatea termică specifică a polimerilor solizi, cum ar fi poliamida sau PVC, și a materialelor izolante, cum ar fi vata de sticlă.
Capacitatea termică specifică a unei izolații din fibră de sticlă
Nu numai conductibilitatea termică, ci și capacitatea termică specifică a materialelor izolante este o proprietate importantă a materialelor în sectorul construcțiilor. Unitatea SI pentru capacitatea termică specifică este J/(g∙K). Aceasta oferă informații despre cantitatea de energie necesară în jouli pentru a încălzi 1 gram de material cu 1 grad Kelvin. Materialele izolante cu capacități termice specifice ridicate pot atenua extremele de temperatură din mediul exterior și pot contribui la un climat interior stabil. Unul dintre cele mai importante materiale izolante este lâna de sticlă. În exemplul următor, lâna de sticlă a fost investigată cu două dispozitive diferite NETZSCH HFM 446 LambdaMedium (pentru reproductibilitate) într-un interval de temperatură de la 0°C la 70°C, utilizând diferite trepte de temperatură (10 K și 20 K). Dimensiunea probei a fost de aproximativ 30 cm x 30 cm x 2,5 cm, cu o masă de aproximativ 300 g.
Figura 1 prezintă semnalele de măsurare înregistrate în timpul măsurării pe eșantionul de vată de sticlă a temperaturii și a fluxului de căldură la un pas de temperatură de la 25°C la 35°C în funcție de timp. Fluxul de căldură combinat rezultat (Qtotal) al plăcilor superioare și inferioare (Qupper și Qlower) reprezintă consumul total de căldură necesar pentru încălzirea probei (inclusiv a plăcilor). Pe baza integralei și a măsurării stivei goale efectuate anterior, se poate determina capacitatea termică specifică la o temperatură medie de 30 °C.
Figura 2 prezintă capacitatea termică specifică a unei izolații din fibră de sticlă între 0°C și 70°C. Căldura specifică crește odată cu creșterea temperaturii. Rezultatele tuturor măsurătorilor variază cu ± 3% în jurul valorii medii și se încadrează în intervalul așteptat pentru izolațiile din fibră de sticlă (<1 J/(g-K) la temperatura camerei).
Rezumat
Aceste măsurători demonstrează în mod clar că NETZSCH HFM 446 Lambda este capabil să determine capacitatea termică specifică a large-volumului și materialelor neomogene tipice pentru aplicații în industria construcțiilor și a izolațiilor.