Ölçüm Koşulları
NETZSCH HFM 446 Lambda ile özgül ısı kapasitesinin (Özgül Isı Kapasitesi (cp)Isı kapasitesi, numuneye verilen ısı miktarının ortaya çıkan sıcaklık artışına bölünmesiyle belirlenen, malzemeye özgü fiziksel bir niceliktir. Özgül ısı kapasitesi, numunenin birim kütlesiyle ilişkilidir.cp) ölçümü için her iki plaka da tam olarak aynı sıcaklıkta tutulur. İki plaka arasında daha fazla ısı akışı olmadığında, bir sıcaklık adımı başlatılır. Isı akısı transdüserleri numuneye giren ısı akısını ölçer; sinyal daha sonra entegre edilir ve değerlendirilir. Numune ölçümünden önce boş yığın ölçümü (numunesiz sistem) gerçekleştirilerek sistemin özgül ısısı dikkate alınır. NETZSCH HFM 446 Lambda Small ve Medium, poliamid veya PVC gibi katı polimerlerin ve cam yünü gibi yalıtım malzemelerinin özgül ısı kapasitesini ölçebilir.
Cam Elyaf Yalıtımın Özgül Isı Kapasitesi
Yalıtım malzemelerinin sadece ısıl iletkenliği değil, aynı zamanda özgül ısı kapasitesi de yapı sektöründe önemli bir malzeme özelliğidir. Özgül ısı kapasitesi için SI birimi J/(g∙K)'dir. Malzemenin 1 gramını 1 derece Kelvin ısıtmak için Joule cinsinden gerekli enerji miktarı hakkında bilgi verir. Yüksek özgül ısı kapasitelerine sahip yalıtım malzemeleri, dış ortamdaki aşırı sıcaklıkları azaltabilir ve istikrarlı bir iç mekan iklimine katkıda bulunabilir. Halen en önemli yalıtım malzemelerinden biri cam yünüdür. Aşağıdaki örnekte, cam yünü iki farklı NETZSCH HFM 446 Lambda Medium cihazı ile (tekrarlanabilirlik için) farklı sıcaklık adımları (10 K ve 20 K) kullanılarak 0°C ila 70°C sıcaklık aralığında incelenmiştir. Numunenin boyutu yaklaşık 30 cm x 30 cm x 2,5 cm ve kütlesi yaklaşık 300 g idi.
Şekil 1, cam yünü numunesinin 25°C'den 35°C'ye kadar bir sıcaklık adımındaki sıcaklık ve ısı akısının zamana karşı ölçümü sırasında kaydedilen ölçüm sinyallerini göstermektedir. Üst ve alt plakaların (Qupper ve Qlower) elde edilen birleşik ısı akısı (Qtotal), numuneyi (plakalar dahil) ısıtmak için gerekli toplam ısı tüketimini temsil eder. Daha önce gerçekleştirilen integral ve boş yığın ölçümüne dayanarak, ortalama 30°C sıcaklıktaki özgül ısı kapasitesi belirlenebilir.
Şekil 2, bir cam elyaf yalıtımının 0°C ile 70°C arasındaki özgül ısı kapasitesini göstermektedir. Özgül ısı artan sıcaklıkla birlikte yükselmektedir. Tüm ölçümlerin sonuçları ortalama değer etrafında ± %3 içinde değişmektedir ve cam elyaf yalıtımlar için beklenen aralıktadır (oda sıcaklığında <1 J/(g-K)).
Özet
Bu ölçümler, NETZSCH HFM 446 Lambda cihazının large hacimli ve homojen olmayan malzemelerin özgül ısı kapasitesini belirleyebildiğini, özellikle bina ve yalıtım endüstrilerindeki uygulamalar için tipik olduğunu açıkça göstermektedir.