Условия измерения
Для измерения удельной теплоемкости, Удельная теплоемкость (cp)Теплоемкость - это специфическая для каждого материала физическая величина, определяемая количеством тепла, подведенного к образцу, деленным на полученное повышение температуры. Удельная теплоемкость относится к единице массы образца.cp, с помощью прибора NETZSCH HFM 446 Lambda обе пластины поддерживаются при одинаковой температуре. Когда между двумя пластинами больше нет теплового потока, инициализируется температурная ступенька. Преобразователи теплового потока измеряют результирующий тепловой поток в образец; сигнал затем интегрируется и оценивается. Выполнение так называемого измерения в пустом штабеле (система без образца) перед измерением образца позволяет учесть удельную теплоту системы. Приборы NETZSCH HFM 446 Lambda Small и Medium могут измерять удельную теплоемкость твердых полимеров, таких как полиамид или ПВХ, и изоляционных материалов, таких как стекловата.
Удельная теплоемкость изоляции из стекловолокна
Не только теплопроводность, но и удельная теплоемкость изоляционных материалов является важным свойством материала в строительном секторе. Единицей СИ для удельной теплоемкости является Дж/(г∙К). Она дает информацию о количестве энергии в Джоулях, необходимой для нагревания 1 грамма материала на 1 градус Кельвина. Изоляционные материалы с высокой удельной теплоемкостью могут гасить перепады температур во внешней среде и способствовать поддержанию стабильного микроклимата в помещении. Одним из самых важных изоляционных материалов по-прежнему является стекловата. В следующем примере стекловата была исследована с помощью двух разных приборов NETZSCH HFM 446 Lambda Medium (для воспроизводимости) в диапазоне температур от 0°C до 70°C с различными температурными шагами (10 K и 20 K). Размер образца составлял примерно 30 см x 30 см x 2,5 см при массе около 300 г.
На рис. 1 показаны измерительные сигналы, записанные во время измерения температуры и теплового потока образца стекловаты на одном температурном шаге от 25°C до 35°C в зависимости от времени. Полученный суммарный тепловой поток (Qtotal) верхней и нижней пластин (Qupper и Qlower) представляет собой общий расход тепла, необходимый для нагрева образца (включая пластины). На основании полученного интеграла и ранее проведенного измерения пустого штабеля можно определить удельную теплоемкость при средней температуре 30°C.
На рисунке 2 показана удельная теплоемкость изоляции из стекловолокна в диапазоне от 0°C до 70°C. Удельная теплоемкость увеличивается с ростом температуры. Результаты всех измерений варьируются в пределах ±3% вокруг среднего значения и находятся в ожидаемом диапазоне для изоляции из стекловолокна (<1 Дж/(г-К) при комнатной температуре).
Резюме
Эти измерения наглядно демонстрируют, что NETZSCH HFM 446 Lambda способен определять удельную теплоемкость large- объемных и неоднородных материалов, типичных для применения в строительстве и изоляционной промышленности.