RU2716472C1 - Method of measuring specific heat capacity of materials - Google Patents

Method of measuring specific heat capacity of materials Download PDF

Info

Publication number
RU2716472C1
RU2716472C1 RU2019124355A RU2019124355A RU2716472C1 RU 2716472 C1 RU2716472 C1 RU 2716472C1 RU 2019124355 A RU2019124355 A RU 2019124355A RU 2019124355 A RU2019124355 A RU 2019124355A RU 2716472 C1 RU2716472 C1 RU 2716472C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
heat
measure
total
specific heat
Prior art date
Application number
RU2019124355A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Андреевна Компан
Юрий Петрович Заричняк
Вячеслав Петрович Ходунков
Валентин Иванович Кулагин
Виктория Владимировна Власова
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
Priority to RU2019124355A priority Critical patent/RU2716472C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716472C1 publication Critical patent/RU2716472C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00Measuring quantity of heat
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to measurement equipment of thermophysical properties of substances, is intended for measurement of specific heat capacity of materials and can be used in metrology, in industry, in scientific research and for development of new materials with preset properties. Disclosed is a method of measuring specific heat capacity of materials, according to which container, reference measure and analyzed sample are made with given accuracy of identical weight. Note here that container and reference gauge are made from the same material with specific heat capacity known at preset accuracy; heating element and primary temperature transducer are built into container. Total heat capacities of the heating element and the primary temperature transducer are considered to be known with given accuracy. Container is placed in an adiabatic calorimeter; a standard measure is placed in the container; initial temperature of the container and measures are set. Due the heating element of the container, a specified amount of heat is introduced into the container with a measure the specified number of times; at that, the total introduced amount of heat should be such that the maximum heating of the container does not exceed the specified value. After each introduction of heat, the temperature of the container established after introduction of specified heat is recorded and temperature increase is calculated relative to its initial value. Dependence of the amount of total heat input on the total temperature increase for the reference measure is approximated and a derivative of the obtained relationship is found. Measured sample is replaced with operations identical to those of the reference measure. Dependence of the amount of total heat input on the total temperature increase for the analyzed sample is approximated, the derivative of the obtained relationship is found and the unknown specific heat capacity of the analyzed sample is calculated.
EFFECT: high accuracy of measurements with simultaneous expansion of the dynamic range and nomenclature of analyzed materials.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике теплофизических свойств веществ, предназначено для измерения удельной теплоемкости материалов и может быть использовано в метрологии, в промышленности, в научных исследованиях и для разработки новых материалов с заранее заданными свойствами.The invention relates to a measuring technique for the thermophysical properties of substances, is intended to measure the specific heat capacity of materials and can be used in metrology, in industry, in scientific research and for the development of new materials with predetermined properties.

Известен способ определения теплоемкости материала одновременно с определением коэффициента его температурного расширения (патент РФ, №2439511, МПК G01K 17/00, опубл. 10.01.2012), согласно которому искомое значение теплоемкости получают на основе результатов нескольких опытов, проводимых в адиабатическом контейнере.A known method for determining the heat capacity of a material at the same time as determining the coefficient of its thermal expansion (RF patent, No. 2439511, IPC G01K 17/00, publ. 10.01.2012), according to which the desired heat capacity is obtained based on the results of several experiments conducted in an adiabatic container.

Недостаток способа заключается в невысокой точности, связанной с необходимостью проведения калибровочного опыта по определению теплоемкости полого контейнера.The disadvantage of this method is the low accuracy associated with the need for a calibration experiment to determine the heat capacity of a hollow container.

Известен также способ определения теплоемкости материалов, согласно которому исследуемый образец из корунда, с предварительно установленным в него термометром, помещают в адиабатический контейнер с известной массой, изготовленный из чистого серебра и снабженный нагревателем, подают на нагреватель измерительный импульс электрического тока, за счет выделения теплоты Q обеспечивающий заданный подъем температуры образца ΔT, и с учетом дополнительного опыта по определению теплоемкости полого контейнера определяют искомую теплоемкость Собр по соотношению Собр=(Q/ΔT-Сп), где Сп=Qп/ΔТп - теплоемкость полого контейнера, определяемая при калибровочном опыте при пропускании через нагреватель измерительного импульса, за счет выделения теплоты Qп, обеспечивающего подъем температуры ΔТп (Френкель И.М., Сергеев О.А. Государственный первичный эталон единицы удельной теплоемкости твердых тел в интервале температур от 273,15 до 700 К // Измерительная техника, 1975, №4. - С. 45-49).There is also a method for determining the heat capacity of materials, according to which the corundum sample, with a thermometer pre-installed in it, is placed in an adiabatic container with a known mass, made of pure silver and equipped with a heater, a measuring pulse of electric current is supplied to the heater due to heat release Q providing a given rise in the temperature of the sample ΔT, and taking into account additional experience in determining the heat capacity of a hollow container, determine the desired heat capacity C arr according to the ratio C arr = (Q / ΔT-C p ), where C p = Q p / ΔT p is the heat capacity of the hollow container, determined during the calibration experiment by passing a measuring pulse through the heater, due to the release of heat Q p , which provides a temperature rise ΔT p (Frenkel I.M., Sergeev O.A. State primary standard of unit specific heat of solids in the temperature range from 273.15 to 700 K // Measuring technique, 1975, No. 4. - P. 45-49).

Главный недостаток способа - недостаточно широкий динамический диапазон и необходимость проведения калибровочного опыта, вследствие этого - относительно высокая погрешность результатов измерений.The main disadvantage of this method is the insufficiently wide dynamic range and the need for a calibration experiment; as a result, the relatively high error of the measurement results.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения теплоемкости материалов (прототип), заключающийся в том, что исследуемый образец с предварительно установленным в него термометром помещают в адиабатический контейнер с нагревателем известной теплоемкости, пропускают через нагреватель измерительный импульс электрического тока за счет выделения теплоты обеспечивающий заданный подъем температуры образца, исследуемый образец замещают эталонным образцом с такими же геометрическими размерами, с заведомо не меньшей теплоемкостью и снабженным дополнительным нагревателем. При этом, эталонный образец и контейнер с известными массами изготавливают из одного и того же диэлектрика. Затем повторяют измерительный импульс и синхронно пропускают через дополнительный нагреватель дополнительный импульс, достигая заданного подъема температуры. После окончания эксперимента определяют искомую теплоемкость, путем вычитания отношения количества теплоты, выделенного за счет дополнительного импульса, к заданному перепаду температуры, из произведения отношения массы эталонного образца к суммарной массе эталонного образца и контейнера на разность частного от деления суммарного количества теплоты, выделенного за счет повторного и дополнительного импульса, на заданный подъем температуры и теплоемкости нагревателя (патент РФ №2690717, МПК G01N 25/20, опубл. 05.06.2019; Соколов Н.А., Соколов А.Н. Новый класс измерений: многозначные меры теплоемкости твердых тел // Приборы. 2018. №8. С. 39-43).Closest to the proposed one is a method for determining the heat capacity of materials (prototype), which consists in the fact that the test sample with a thermometer pre-installed in it is placed in an adiabatic container with a heater of known heat capacity, a measuring pulse of electric current is passed through the heater due to the release of heat providing a specified temperature rise of the sample, the test sample is replaced with a reference sample with the same geometric dimensions, with obviously no less heat capacity Stu and provided with an additional heater. In this case, the reference sample and the container with known masses are made of the same dielectric. Then the measuring impulse is repeated and an additional impulse is synchronously passed through an additional heater, reaching a predetermined temperature rise. After the experiment is completed, the desired heat capacity is determined by subtracting the ratio of the amount of heat released due to the additional pulse to the given temperature difference from the product of the ratio of the mass of the reference sample to the total mass of the reference sample and the container by the difference in the quotient of the total amount of heat released by repeated and an additional impulse, for a given rise in temperature and heat capacity of the heater (RF patent No. 2690717, IPC G01N 25/20, publ. 06/05/2019; Sokolov N.A., Sokolov A.N. high measurement class: multi-valued measures of heat capacity of solids // Devices. 2018. No. 8. P. 39-43).

Недостатки способа заключаются в следующем.The disadvantages of the method are as follows.

Заявленная в способе точность измерений не учитывает неопределенность знания значения удельной теплоемкости меры (эталонного образца), которая замещает исследуемый образец. На сегодняшний день наилучшая относительная неопределенность значения меры удельной теплоемкости составляет 5⋅10-4 (Френкель И.М., Сергеев О.А. Государственный первичный эталон единицы удельной теплоемкости твердых тел в интервале температур от 273,15 до 700 К // Измерительная техника, 1975, №4. - С. 45-49). Поэтому погрешность способа выше, чем заявлено в описании изобретения. Завяленная погрешность является той добавкой, которую привносит способ в общую погрешность.The measurement accuracy claimed in the method does not take into account the uncertainty of knowing the specific heat of a measure (reference sample), which replaces the test sample. To date, the best relative uncertainty in the value of the specific heat measure is 5410 -4 (Frenkel I.M., Sergeev O.A. State primary standard for the unit specific heat capacity of solids in the temperature range from 273.15 to 700 K // Measurement technique , 1975, No. 4. - S. 45-49). Therefore, the error of the method is higher than stated in the description of the invention. The flawed error is the additive that the method brings to the total error.

Кроме того, предложенный способ ограничен динамическим диапазоном и номенклатурой исследуемых материалов. Это связано с тем, что в теоретическом выводе уравнения измерения способа принято равенство удельных теплоемкостей системы тел контейнер-исследуемый образец и контейнер-эталонная мера. Данное равенство выполняется лишь в одном случае - когда образец и эталонная мера изготовлены из идентичного материала. Поэтому способ обеспечивает заданную точность и применим только для материалов, удельная теплоемкость которых равна удельной теплоемкости меры. Для случаев, когда мера и образец изготовлены из разных материалов, способ неработоспособен, и не обеспечивает заявленную заданную точность (Заричняк Ю.П., Компан Т.А, Ходунков В.П., Кулагин В.И. О возможности реализации многозначных мер в калориметрии // Приборы. 2019.№5. С. 22-26).In addition, the proposed method is limited by the dynamic range and nomenclature of the investigated materials. This is due to the fact that in the theoretical derivation of the method measurement equation the equality of the specific heat capacities of the system of bodies of the container-test sample and the container-reference measure is accepted. This equality is fulfilled only in one case - when the sample and the reference measure are made of identical material. Therefore, the method provides a given accuracy and is applicable only for materials whose specific heat is equal to the specific heat of the measure. For cases when the measure and the sample are made of different materials, the method is inoperative and does not provide the stated specified accuracy (Zarichnyak Yu.P., Kompan T.A., Khodunkov V.P., Kulagin V.I. On the possibility of implementing multi-valued measures in calorimetry // Instruments. 2019.№5. S. 22-26).

Технический результат от применения заявляемого способа -повышение точности измерений с одновременным расширением динамического диапазона и номенклатуры исследуемых материалов.The technical result from the application of the proposed method is to increase the accuracy of measurements while expanding the dynamic range and nomenclature of the investigated materials.

Данный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе измерения удельной теплоемкости материалов контейнер, эталонную меру и исследуемый образец изготавливают с заданной точностью обладающими одинаковой массой, при этом контейнер и эталонную меру изготавливают из одинакового материала с удельной теплоемкостью, известной с заданной точностью, встраивают в контейнер нагревательный элемент и первичный преобразователь температуры, при этом полные теплоемкости нагревательного элемента и первичного преобразователя температуры считают известными с заданной точностью, помещают контейнер в адиабатический калориметр, в контейнер помещают эталонную меру, задают первоначальную температуру контейнера и меры, с помощью нагревательного элемента контейнера заданное количество раз вводят в контейнер с мерой заданное количество теплоты, при этом суммарное введенное количество теплоты должно быть таким, чтобы максимальный нагрев контейнера не превысил заданного значения, после каждого введения теплоты регистрируют установившуюся после введения заданной теплоты температуру контейнера и рассчитывают прирост температуры относительно ее первоначального значения, аппроксимируют зависимость количества суммарно введенной теплоты от суммарного прироста температуры для эталонной меры и находят производную полученной зависимости, замещают меру исследуемым образцом и выполняют для него операции, идентичные операциям с эталонной мерой, аппроксимируют зависимость количества суммарно введенной теплоты от суммарного прироста температуры для исследуемого образца и находят производную полученной зависимости и рассчитывают искомое значение удельной теплоемкости исследуемого образца, при этом расчет выполняют по соотношению:This technical result is achieved by the fact that in the proposed method for measuring the specific heat of materials, the container, the reference measure and the test sample are made with a given accuracy with the same mass, while the container and the reference measure are made of the same material with a specific heat, known with a given accuracy, embedded in container heating element and primary temperature transducer, while the full heat capacity of the heating element and primary transducer the temperatures are considered known with a given accuracy, the container is placed in an adiabatic calorimeter, the reference measure is placed in the container, the initial temperature of the container and measures are set, with the help of the heating element of the container, a predetermined amount of heat is introduced into the container with a measure, the total amount of heat entered must be such that the maximum heating of the container does not exceed a predetermined value, after each heat input, the steady state after the introduction of a predetermined heat is recorded heat the temperature of the container and calculate the temperature increase relative to its initial value, approximate the dependence of the amount of heat introduced on the total temperature increase for the reference measure and find the derivative of the obtained dependence, replace the measure with the test sample and perform operations identical to the operations with the reference measure for it, approximate the quantity dependence the total heat input from the total temperature increase for the test sample and find the derivative obtained Depending constant and calculate the desired value of the specific heat of the test sample, wherein the calculation performed by the relation:

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

сО - удельная теплоемкость исследуемого образца,with O - specific heat of the test sample,

сМ - удельная теплоемкость эталонной меры,with M - specific heat of the reference measure,

Figure 00000002
- отношение производных,
Figure 00000002
- the ratio of derivatives,

Figure 00000003
- производная, полученная для исследуемого образца,
Figure 00000003
- derivative obtained for the test sample,

Figure 00000004
- производная, полученная для эталонной меры,
Figure 00000004
- the derivative obtained for the reference measure,

mM - масса меры (образца),m M is the mass of the measure (sample),

СН - полная теплоемкость нагревательного элемента,With N is the total heat capacity of the heating element,

СД - полная теплоемкость первичного преобразователя температуры.With D is the total heat capacity of the primary temperature transducer.

Сущность способа поясняется фигурами. На фиг. 1 представлен общий вид измерительной ячейки для двух случаев, когда в ячейке размещена мера и исследуемый образец; на фиг. 2 представлена графическая иллюстрация температурного хода процесса при введении теплоты в контейнер с мерой или образцом; на фиг. 3 показаны графические зависимости количества подведенной теплоты от величины температурного нагрева для исследуемого образца и для эталонной меры; на фиг. 4 представлены зависимости оцениваемой погрешности, привносимой способом в общую погрешность, для двух случаев, когда в качестве меры используется сапфир (линия 1 на графике) и серебро (линия 2 на графике).The essence of the method is illustrated by figures. In FIG. 1 shows a general view of a measuring cell for two cases when a measure and a test sample are placed in the cell; in FIG. 2 is a graphical illustration of the temperature course of the process when heat is introduced into a container with a measure or sample; in FIG. 3 shows graphical dependences of the amount of heat supplied on the value of temperature heating for the test sample and for the reference measure; in FIG. Figure 4 shows the dependences of the estimated error introduced by the method into the total error for two cases when sapphire (line 1 on the graph) and silver (line 2 on the graph) are used as a measure.

Измерительная ячейка представляет собой контейнер 1, выполненный, например, в форме полого цилиндра со съемной крышкой 2 и стационарным дном. Внутрь контейнера вмонтированы нагревательный элемент 3 и малоинерционный первичный преобразователь температуры 4, например, платиновый термометр сопротивления или термопара. При выполнении измерений внутрь контейнера поочередно вставляют эталонную меру удельной теплоемкости 5 и исследуемый образец 6. При помощи нагревательного элемента 3 осуществляют подвод заданного количества теплоты к образцу и мере. При помощи первичного преобразователя температуры 4 измеряют температуру измерительной ячейки.The measuring cell is a container 1, made, for example, in the form of a hollow cylinder with a removable cover 2 and a stationary bottom. A heating element 3 and a low-inertia primary temperature converter 4, for example, a platinum resistance thermometer or a thermocouple, are mounted inside the container. When taking measurements, a reference measure of specific heat 5 and the test sample 6 are inserted into the container alternately. Using the heating element 3, a predetermined amount of heat is supplied to the sample and measure. Using the primary temperature transducer 4 measure the temperature of the measuring cell.

Эталонная мера удельной теплоемкости 5 представляет собой либо порошкообразную засыпку из гранул, либо монолитное тело, например, сплошной цилиндр заданного диаметра и длины.The reference measure of specific heat 5 is either a powdery filling of granules or a monolithic body, for example, a solid cylinder of a given diameter and length.

Исследуемый образец 6 представляет собой либо порошкообразную засыпку, либо жидкость, либо набор тел различной формы и размеров (гранул, шариков, цилиндров), либо монолитное тело, например, цилиндр.The studied sample 6 is either a powdery filling, or a liquid, or a set of bodies of various shapes and sizes (granules, balls, cylinders), or a monolithic body, for example, a cylinder.

Эталонная мера и контейнер изготовлены из одного материала и обладают одинаковой массой, поэтому их удельные и полные теплоемкости также одинаковы. Исследуемый образец изготовлен (сформирован) так, что его масса также равна массе контейнера и массе эталонной меры.The reference measure and the container are made of the same material and have the same mass, therefore their specific and total heat capacities are also the same. The test sample is made (formed) so that its mass is also equal to the mass of the container and the mass of the reference measure.

Измерительная ячейка находится в адиабатических условиях теплообмена, теплообмен с окружающей средой полностью отсутствует. Реализуются адиабатические условия для измерительной ячейки путем ее размещения в адиабатическом калориметре.The measuring cell is in adiabatic heat transfer conditions, heat exchange with the environment is completely absent. The adiabatic conditions for the measuring cell are realized by placing it in an adiabatic calorimeter.

Теоретическое обоснование способа.The theoretical basis of the method.

Для случая, когда внутри контейнера находится эталонная мера 5, при подводе заданного количества теплоты Q1i в измерительную ячейку, данная теплота расходуется на изменение теплосодержания контейнера, эталонной меры, нагревательного элемента и первичного преобразователя. При этом часть теплоты, равная Q1i *, отводится по соединительным проводам нагревателя и первичного преобразователя к оболочкам и корпусу адиабатического калориметра. Кроме того, некоторая (малая) часть теплоты, равная Q1i **, обусловленная неидеальностью системы регулирования температуры калориметра отводится к внутренней адиабатической оболочке, окружающей контейнер. Сумма теплот Q1i *+Q1i ** - это тепловые потери калориметра, которые, как правило, составляют не более 1% от подведенного количества теплоты Q1i, т.е. Q1i *+ Q1i **=nQ1i, где n<0,01. Для небольших изменений температуры (ΔT=5-10К) величину коэффициента n с высокой точностью можно принять величиной неизменной, т.е. n=const.For the case when there is a reference measure 5 inside the container, when a predetermined amount of heat Q 1i is supplied to the measuring cell, this heat is spent on changing the heat content of the container, the reference measure, the heating element and the primary transducer. In this case, a part of the heat equal to Q 1i * is removed through the connecting wires of the heater and the primary converter to the shells and the casing of the adiabatic calorimeter. In addition, some (small) part of the heat equal to Q 1i ** , due to the imperfect calorimeter temperature control system, is diverted to the internal adiabatic shell surrounding the container. The sum of the heats Q 1i * + Q 1i ** is the heat loss of the calorimeter, which, as a rule, is no more than 1% of the summed heat amount Q 1i , i.e. Q 1i * + Q 1i ** = nQ 1i , where n <0.01. For small changes in temperature (ΔT = 5-10K), the value of the coefficient n can be taken with high accuracy to be constant, i.e. n = const.

С учетом изложенного, для установившегося стационарного теплового режима измерительной ячейки справедливо следующее уравнение теплового баланса:Based on the foregoing, for the steady-state stationary thermal regime of the measuring cell, the following heat balance equation is valid:

Figure 00000005
Figure 00000005

гдеWhere

сК, mК - удельная теплоемкость и масса контейнера, соответственно;with K , m K - specific heat and mass of the container, respectively;

сМ, mM - удельная теплоемкость и масса эталонной меры соответственно;with M , m M - specific heat and mass of the reference measure, respectively;

СН - полная теплоемкость нагревательного элемента;With N is the total heat capacity of the heating element;

СД - полная теплоемкость первичного преобразователя температуры;C D is the total heat capacity of the primary temperature transducer;

Figure 00000006
- значение стационарного температурного нагрева эталонной меры;
Figure 00000007
- конечное значение температуры эталонной меры;
Figure 00000008
- начальное значение температуры эталонной меры;
Figure 00000006
- the value of the stationary temperature heating of the reference measure;
Figure 00000007
- the final temperature of the reference measure;
Figure 00000008
- the initial temperature of the reference measure;

n - коэффициент тепловых потерь измерительной ячейки.n is the coefficient of heat loss of the measuring cell.

Так как массы и удельные теплоемкости контейнера и эталонной меры одинаковы, т.е. mК=mМ; сМК, то соотношение (1) приобретает вид:Since the masses and specific heat of the container and the reference measure are the same, i.e. m K = m M ; with M = with K , then the ratio (1) takes the form:

Figure 00000009
Figure 00000009

Для случая, когда внутри контейнера находится исследуемый образец 6, при подводе заданного количества теплоты Q2i в измерительную ячейку, данная теплота расходуется на изменение теплосодержания контейнера, исследуемого образца, нагревательного элемента и первичного преобразователя, а также - на тепловые потери, равные Q2i *+Q2i **= Q2i Для данного случая в установившемся стационарном тепловом режиме измерительной ячейки справедливо следующее уравнение теплового баланса:For the case when the test sample 6 is located inside the container, when a specified amount of heat Q 2i is supplied to the measuring cell, this heat is spent on changing the heat content of the container, the test sample, heating element and primary transducer, as well as on heat losses equal to Q 2i * + Q 2i ** = Q 2i For this case, in the steady-state stationary thermal mode of the measuring cell, the following heat balance equation is valid:

Figure 00000010
Figure 00000010

гдеWhere

сО, mO - удельная теплоемкость и масса образца, соответственно;with O , m O - specific heat and mass of the sample, respectively;

Figure 00000011
- значение стационарного температурного нагрева исследуемого образца;
Figure 00000012
- конечное значение температуры исследуемого образца;
Figure 00000013
- начальное значение температуры исследуемого образца.
Figure 00000011
- the value of the stationary temperature heating of the test sample;
Figure 00000012
- the final temperature value of the test sample;
Figure 00000013
- the initial temperature value of the test sample.

Так как массы контейнера, меры и исследуемого образца одинаковы, т.е. mК=mО=mM, а удельная теплоемкость меры равна удельной теплоемкости контейнера, т.е. сМК, то соотношение (3) приобретает вид:Since the mass of the container, the measures and the test sample are the same, i.e. m K = m O = m M , and the specific heat of the measure is equal to the specific heat of the container, i.e. with M = with K , then the ratio (3) takes the form:

Figure 00000014
Figure 00000014

Из уравнений (2), (4) найдем производные от количества теплоты по приросту температуры, т.е. производные от Q по ΔT, получаем:From equations (2), (4) we find the derivatives of the amount of heat with respect to temperature increase, i.e. derivatives of Q with respect to ΔT, we obtain:

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Преобразуя (5), (6) получаем:Transforming (5), (6) we get:

Figure 00000017
Figure 00000017

Figure 00000018
Figure 00000018

Разделим (7) на (8), получаем:Divide (7) by (8), we obtain:

Figure 00000019
Figure 00000019

Из соотношения (9) следует следующее равенство:From relation (9) the following equality follows:

Figure 00000020
Figure 00000020

Решая равенство (10) относительно удельной теплоемкости исследуемого образца получаем:Solving equality (10) with respect to the specific heat of the test sample, we obtain:

Figure 00000021
Figure 00000021

Обозначим производные следующим образом:Denote the derivatives as follows:

Figure 00000022
Figure 00000022

Коэффициенты k1 и k2 в соотношениях (12) есть не что иное, как угловые коэффициенты линейных зависимостей количества подведенной теплоты от перепада температуры, т.е. зависимостей вида: Qi=kiΔT (фиг. 3). С учетом соотношений (12) уравнение измерения для предлагаемого способа принимает вид:The coefficients k 1 and k 2 in relations (12) are nothing but the angular coefficients of the linear dependences of the amount of heat supplied on the temperature difference, i.e. dependencies of the form: Q i = k i ΔT (Fig. 3). Taking into account relations (12), the measurement equation for the proposed method takes the form:

Figure 00000023
Figure 00000023

Обозначим отношение угловых коэффициентов k2/k1=γ, тогда уравнение измерения (13) принимает вид:Denote the ratio of the angular coefficients k 2 / k 1 = γ, then the measurement equation (13) takes the form:

Figure 00000024
Figure 00000024

Figure 00000025
Figure 00000025

гдеWhere

Figure 00000026
- расчетная поправка, учитывающая полные теплоемкости нагревательного элемента и первичного преобразователя температуры.
Figure 00000026
- calculation amendment taking into account the total heat capacity of the heating element and the primary temperature transducer.

С учетом того, что производные k2 и k1 могут быть как больше, так и меньше друг относительно друга, то поэтому для исключения отрицательных значений удельной теплоемкости соотношения (14) и (15) следует представить в модульном виде:Given that the derivatives k 2 and k 1 can be both greater and less relative to each other, therefore, to exclude negative values of specific heat, relations (14) and (15) should be presented in a modular form:

Figure 00000027
Figure 00000027

Figure 00000028
Figure 00000028

В предлагаемом способе уравнение (16, 17) является основным уравнением измерения. Условия применения данного уравнения измерения:In the proposed method, equation (16, 17) is the basic measurement equation. The conditions for applying this measurement equation:

1. Равенство масс контейнера, эталонной меры и образца.1. Equal masses of the container, reference measure and sample.

2. Равенство удельных теплоемкостей эталонной меры и контейнера.2. Equality of specific heat capacities of the reference measure and the container.

Согласно (16, 17), для нахождения искомого значения удельной теплоемкости образца необходимо для образца и меры выполнить несколько измерений приростов температуры ΔTi, соответствующих разным количествам введенной теплоты Qi, после чего выполнить математическую аппроксимацию полученных зависимостей Qi(ΔTi), найти их угловые коэффициенты (производные) и по их отношению рассчитать искомую удельную теплоемкость образца. При этом угловой коэффициент зависимости Q1=ƒ(ΔT) для эталонной меры измеряется единожды и считается постоянным для всех последующих измерений удельной теплоемкости исследуемых образцов. Таким образом, процесс измерений сводится к измерению углового коэффициента k2 зависимости Q2=ƒ(ΔT) для исследуемого образца при известном (заранее измеренном) угловом коэффициенте k1 зависимости Q1=ƒ(ΔT) для эталонной меры. Это значимо сокращает трудоемкость процедуры измерений.According to (16, 17), in order to find the desired value of the specific heat of the sample, it is necessary for the sample and measure to perform several measurements of the temperature increments ΔT i corresponding to different quantities of introduced heat Q i , and then perform mathematical approximation of the obtained dependences Q i (ΔT i ), find their angular coefficients (derivatives) and from their ratio calculate the desired specific heat of the sample. In this case, the angular coefficient of dependence Q 1 = ƒ (ΔT) for the reference measure is measured once and is considered constant for all subsequent measurements of the specific heat capacity of the studied samples. Thus, the measurement process reduces to measuring the angular coefficient k 2 of the dependence Q 2 = ƒ (ΔT) for the test sample with the known (pre-measured) angular coefficient k 1 of the dependence Q 1 = ƒ (ΔT) for the reference measure. This significantly reduces the complexity of the measurement procedure.

Таким образом, согласно уравнению измерений (16, или 17) для измерения удельной теплоемкости исследуемого образца экспериментальным путем получают отдельно для исследуемого образца и для эталонной меры зависимости количества подведенной теплоты от величины температурного перегрева Q1=ƒ(ΔT) (фиг. 3), находят отношение производных полученных зависимостей (угловых коэффициентов). Найденное значение подставляют в уравнение измерения (16, или 17) и рассчитывают искомую удельную теплоемкость. При этом, в зависимости от требуемой точности, либо учитывают поправку δс в уравнении измерений и тогда ее рассчитывают, либо поправку δс не учитывают. Так как теплоемкости нагревательного элемента и первичного преобразователя температуры технически можно сделать намного меньшими полной теплоемкости образца и меры, то их, в большинстве случаев, можно не учитывать. В этом случае уравнение измерений упрощается и принимает вид:Thus, according to the measurement equation (16, or 17), for measuring the specific heat capacity of the test sample experimentally obtained separately for the test sample and for the reference measure, the dependence of the amount of heat supplied on the value of temperature overheating Q 1 = ƒ (ΔT) (Fig. 3), find the ratio of the derivatives of the obtained dependencies (angular coefficients). The found value is substituted into the measurement equation (16, or 17) and the desired specific heat is calculated. In this case, depending on the required accuracy, either the correction δс is taken into account in the measurement equation and then it is calculated, or the correction δс is not taken into account. Since the heat capacity of the heating element and the primary temperature transducer can technically be made much smaller than the total heat capacity of the sample and measure, they can, in most cases, be ignored. In this case, the equation of measurements is simplified and takes the form:

Figure 00000029
Figure 00000029

Пример осуществления способа.An example implementation of the method.

Для реализации способа первоначально определяют необходимые размеры контейнера, эталонной меры и исследуемого образца. Пусть, например, контейнер и эталонная мера изготовлены из серебра. Удельная теплоемкость серебра при температуре T=300 К составляет cAg=235,4 Дж/(кг⋅К), удельная плотность ρк=10493 кг/м3.To implement the method, the necessary dimensions of the container, the reference measure and the test sample are initially determined. Suppose, for example, a container and a reference measure are made of silver. The specific heat capacity of silver at a temperature T = 300 K is c Ag = 235.4 J / (kg⋅K), the specific density ρ k = 10493 kg / m 3 .

Контейнер выполняется в виде полого цилиндра с дном и съемной крышкой со следующими заданными габаритными размерами: наружный диаметр контейнера Dк,нар=50 мм, внутренний диаметр Dк,вн=47 мм (толщина стенок 1,5 мм), высота цилиндра Нк=85 мм, наружные диаметры дна и крышки одинаковы и равны Dнар=Dк,нар=50 мм, их толщина h=1,5 мм. Объем материала цилиндра с дном и крышкой составляет:The container is made in the form of a hollow cylinder with a bottom and a removable lid with the following specified overall dimensions: the outer diameter of the container D k, nar = 50 mm, the inner diameter D k, vn = 47 mm (wall thickness 1.5 mm), the height of the cylinder N k = 85 mm, the outer diameters of the bottom and the lid are the same and equal to D drug = D to, drug = 50 mm, their thickness h = 1.5 mm. The volume of cylinder material with a bottom and a cover is:

Figure 00000030
Figure 00000030

Масса контейнера равна mккVк=0,2656 кг. Исходя из массы контейнера, рассчитывают объем эталонной меры.The mass of the container is equal to m to = ρ to V to = 0.2656 kg. Based on the mass of the container, the volume of the reference measure is calculated.

Пусть эталонная мера представляет собой монолитный цилиндр. Так же как и контейнер, она выполняется из серебра, поэтому ее объем равен Vм=mкк=2,532⋅10-5 м3, т.е. равен объему материала контейнера Vк. Зададим высоту эталонной меры равной, например, Нм=25 мм, тогда ее наружный диаметр равен:Let the reference measure be a monolithic cylinder. Like the container, it is made of silver, therefore its volume is V m = m k / ρ k = 2.532⋅10 -5 m 3 , i.e. equal to the volume of the container material V to . We set the height of the reference measure equal to, for example, N m = 25 mm, then its outer diameter is:

Figure 00000031
Figure 00000031

При выборе исследуемого образца возьмем крайний случай - возьмем материал, обладающий максимальной удельной теплоемкостью и малой удельной плотностью, и проверим, будет ли достаточной вместимость контейнера для размещения в нем данного образца. В качестве такого материала возьмем, например, бериллий. Удельная теплоемкость бериллия при температуре T=300 К равна сВе=2398 Дж/(кг⋅К), удельная плотность ρBe=1848 кг/м3. Для выполнения равенства масс, необходимо, чтобы бериллий занимал объем, равный: VBe=mкBe=0,2656/1848=1,4372⋅10-4 м3. Зададим высоту исследуемого образца (бериллия) равную HBe=84 мм, тогда расчетное значение внешнего диаметра исследуемого образца равно:When choosing the test sample, we take the extreme case - take the material with the maximum specific heat and low specific gravity, and check if the container capacity is sufficient to accommodate this sample. As such material we take, for example, beryllium. The specific heat of beryllium at a temperature of T = 300 K is equal to Be = 2398 J / (kg⋅K), the specific density ρ Be = 1848 kg / m 3 . To achieve mass equality, it is necessary that beryllium occupies a volume equal to: V Be = m k / ρ Be = 0.2656 / 1848 = 1.4372⋅10 -4 m 3 . We set the height of the test sample (beryllium) equal to H Be = 84 mm, then the calculated value of the outer diameter of the test sample is:

Figure 00000032
Figure 00000032

Полученное значение меньше внутреннего диаметра контейнера, следовательно, вместимость контейнера позволяет разместить в нем исследуемый образец. Таким образом, указанная конструкция контейнера обеспечивает возможность анализировать удельные теплоемкости материалов, удельная плотность которых не ниже 1848 кг/м3. В случае, когда требуется выполнить анализ материалов, обладающих меньшей плотностью, необходимо выбрать другой материал контейнера, также обладающий меньшей плотностью, например, - бериллий (ρ=1848 кг/м3), цирконий (ρ=6450 кг/м3), олово (ρ=7300 кг/м3), сурьма (ρ=6691 кг/м3), бериллиевая керамика (ρ=3005 кг/м3), алюмонитридная керамика (ρ=3260 кг/м3) и т.д. При этом предпочтение необходимо отдавать наиболее теплопроводным материалам, таким как, бериллиевая или алюмонитридная керамика, так как они обеспечивают наиболее равномерное температурное поле внутри контейнера.The resulting value is less than the inner diameter of the container, therefore, the capacity of the container allows you to place the sample in it. Thus, this container design provides the ability to analyze the specific heat of materials, the specific gravity of which is not lower than 1848 kg / m 3 . In the case when it is required to analyze materials with a lower density, it is necessary to choose another container material that also has a lower density, for example, beryllium (ρ = 1848 kg / m 3 ), zirconium (ρ = 6450 kg / m 3 ), tin (ρ = 7300 kg / m 3 ), antimony (ρ = 6691 kg / m 3 ), beryllium ceramic (ρ = 3005 kg / m 3 ), aluminitride ceramic (ρ = 3260 kg / m 3 ), etc. In this case, preference should be given to the most thermally conductive materials, such as beryllium or aluminitride ceramics, since they provide the most uniform temperature field inside the container.

После определения необходимых габаритных размеров изготавливают контейнер, эталонную меру, исследуемый образец и приступают к измерениям.After determining the required overall dimensions, a container, a reference measure, a test sample are made and the measurements are started.

Сначала в контейнер 1 помещают эталону меру 5. Вводят в измерительную ячейку заданное количество теплоты Q1,1 и после установления стационарного теплового режима фиксируют достигнутый стационарный нагрев ΔТ1,1 (фиг. 2). Заданному количеству теплоты Q1,1 ставят в соответствие достигнутый стационарный нагрев ΔT1,1. Затем снова вводят в измерительную ячейку заданное количество теплоты и после установления стационарного теплового режима фиксируют достигнутый относительно нулевого (первоначального) значения стационарный нагрев ΔT1,2. Суммарному введенному количеству теплоты, равному Q1,1-2=Q1,1+Q1,2 ставят в соответствие достигнутый стационарный нагрев ΔТ1,2. Вводят в измерительную ячейку заданное количество теплоты Q1,i и после установления стационарного теплового режима фиксируют достигнутый относительно нулевого (первоначального) значения стационарный нагрев ΔT1,i. Суммарному введенному количеству теплоты, равному Q1,1-2=Q1,1+Q1,2+…+Q1,i ставят в соответствие достигнутый стационарный нагрев ΔT1,i. Количество операций ввода заданного количества теплоты в измерительную ячейку обычно составляет N=5-10 раз, при этом максимальное введенное количество теплоты Q1,i=N подбирают таким образом, чтобы максимальный нагрев измерительной ячейки не превысил заданного значения, например ΔTmax=10 К. Исходя из значения Q1,i=N задают значения Q1,i. Далее по полученной для эталонной меры линейной зависимости Q1,i(ΔT) расчетным путем находят значение ее углового коэффициента k1.First, measure 5 is placed in the container 1. The specified amount of heat Q 1.1 is introduced into the measuring cell and, after establishing the stationary thermal regime, the achieved stationary heating ΔT 1.1 is recorded (Fig. 2). A predetermined amount of heat Q 1.1 is associated with the achieved stationary heating ΔT 1.1 . Then, a predetermined amount of heat is introduced into the measuring cell, and after the establishment of the stationary thermal regime, the stationary heating ΔT 1.2 achieved relative to the zero (initial) value is recorded. The total heat input equal to Q 1.1-2 = Q 1.1 + Q 1.2 is associated with the achieved stationary heating ΔT 1.2 . A predetermined amount of heat Q 1, i is introduced into the measuring cell and, after establishing the stationary thermal regime, the stationary heating ΔT 1, i achieved relative to the zero (initial) value is recorded. The total amount of heat introduced, equal to Q 1,1-2 = Q 1,1 + Q 1,2 + ... + Q 1, i is associated with the achieved stationary heating ΔT 1, i . The number of operations to enter a given amount of heat into a measuring cell is usually N = 5-10 times, while the maximum amount of heat introduced Q 1, i = N is selected so that the maximum heating of the measuring cell does not exceed a predetermined value, for example, ΔT max = 10 K Based on the value of Q 1, i = N set the value of Q 1, i . Then, using the linear dependence Q 1, i (ΔT) obtained for the reference measure, the value of its angular coefficient k 1 is calculated.

Вынимают из контейнера меру и помещают в него исследуемый образец 6. После этого повторяют операции, идентичные операциям, проделанным с мерой. По полученной для исследуемого образца линейной зависимости Q2,i(ΔT) расчетным путем находят значение ее углового коэффициента k2. Затем рассчитывают искомую удельную теплоемкость исследуемого образца, при этом, либо применяют соотношение (16) или (17) и используют предварительно рассчитанное значение поправки δс, либо применяют расчетное соотношение (18) и поправку δc не учитывают.The measure is removed from the container and the test sample 6 is placed in it. After this, the operations are identical to those performed with the measure. From the linear dependence Q 2, i (ΔT) obtained for the test sample, the value of its angular coefficient k 2 is calculated by calculation. Then, the desired specific heat capacity of the test sample is calculated, and either (16) or (17) is applied and the previously calculated correction value δс is used, or the calculated ratio (18) is applied and the δc correction is not taken into account.

В результате выполнения указанных операций с высокой точностью получают искомое значение удельной теплоемкости исследуемого образца. В сравнении с известными способами в данном способе сведена к минимуму погрешность, обусловленная систематической ошибкой измерения температуры первичным преобразователем температуры, которая при операции дифференцирования обращается в ноль.As a result of performing these operations with high accuracy, the desired value of specific heat of the test sample is obtained. In comparison with the known methods, this method minimizes the error due to the systematic error of temperature measurement by the primary temperature transducer, which vanishes during the differentiation operation.

Оценка погрешности способа. Согласно уравнению измерения (16) расчетное соотношение для абсолютной неопределенности измерения удельной теплоемкости образца имеет вид:Estimation of the error of the method. According to the measurement equation (16), the calculated ratio for the absolute uncertainty of measuring the specific heat of the sample has the form:

Figure 00000033
Figure 00000033

где символ δ означает абсолютную неопределенность измерения соответствующей физической величины.where the symbol δ means the absolute measurement uncertainty of the corresponding physical quantity.

Неопределенность измерения отношения производных γ рассчитывается с учетом соотношения (12) по следующему соотношению:The uncertainty of measuring the ratio of derivatives γ is calculated taking into account relation (12) according to the following relation:

Figure 00000034
Figure 00000034

Оценка неисключенной систематической погрешности (НСП) измерения количества теплоты, как и в прототипе, принимается равной δ(dQ1i)/dQ1i=δ(dQ2i)/dQ2i=0,004%.Evaluation of the non-excluded systematic error (NPS) of the measurement of the amount of heat, as in the prototype, is taken equal to δ (dQ 1i ) / dQ 1i = δ (dQ 2i ) / dQ 2i = 0,004%.

Расчет погрешности (НСП) способа с учетом неопределенности меры выполнен для двух мер (серебро и сапфир) и следующих значений параметров:The calculation of the error (NSP) of the method, taking into account the uncertainty of the measure, is performed for two measures (silver and sapphire) and the following parameter values:

CH=0,13 Дж/К; СД=0,05 Дж/К; cM1=788,8 Дж/К (сапфир), сМ2=235,4 Дж/К (серебро) при комнатной температуре; mM=0,1 кг; δСМ=0,39 Дж/К; δCH=0,00013 Дж/К; δСд=0,00005 Дж/К; δmM=10-7 кг; δγ=5,7⋅10-5 (рассчитано по соотношению (20)).C H = 0.13 J / K; C D = 0.05 J / K; c M1 = 788.8 J / K (sapphire), with M2 = 235.4 J / K (silver) at room temperature; m M = 0.1 kg; δС M = 0.39 J / K; δC H = 0.00013 J / K; δС d = 0.00005 J / K; δm M = 10 -7 kg; δγ = 5.7⋅10 -5 (calculated by the relation (20)).

Неопределенность, привносимая заявляемым способом к неопределенности меры, рассчитывается по формуле:The uncertainty introduced by the claimed method to the uncertainty of the measure is calculated by the formula:

Figure 00000035
Figure 00000035

гдеWhere

δсмм=5⋅104 - относительная неопределенность значения удельной теплоемкости меры;δс m / s m = 5⋅10 4 - relative uncertainty of the specific heat of the measure;

δco/co - относительная неопределенность измерения значения удельной теплоемкости образца, рассчитанная по соотношению (19).δc o / c o - the relative uncertainty of the measurement of the specific heat of the sample, calculated by the relation (19).

На фиг. 4 представлены результаты расчета неопределенности по (21), привносимой заявляемым способом в общую неопределенность, причем линия 1 - соответствует неопределенности при использовании меры из сапфира, линия 2 - из серебра. Как следует из представленных зависимостей, в динамическом диапазоне удельной теплоемкости для известных материалов способ обеспечивает неопределенность, намного меньшую, чем в прототипе. Для случая, когда удельные теплоемкости меры и исследуемого образца равны, как в способе-прототипе, вне зависимости от используемой меры, относительная неопределенность равна δсо *о=0,015%. Таким образом, преимущества способа очевидны.In FIG. 4 presents the results of the calculation of the uncertainty according to (21), introduced by the claimed method into the general uncertainty, where line 1 corresponds to the uncertainty when using a sapphire measure, line 2 to silver. As follows from the presented dependencies, in the dynamic range of specific heat for known materials, the method provides an uncertainty much less than in the prototype. For the case when the specific heat of the measure and the test sample are equal, as in the prototype method, regardless of the measure used, the relative uncertainty is δс о * / с о = 0.015%. Thus, the advantages of the method are obvious.

Claims (11)

Способ измерения удельной теплоемкости материалов, заключающийся в том, что контейнер, эталонную меру и исследуемый образец изготавливают с заданной точностью обладающими одинаковой массой, при этом контейнер и эталонную меру изготавливают из одинакового материала с удельной теплоемкостью, известной с заданной точностью, встраивают в контейнер нагревательный элемент и первичный преобразователь температуры, при этом полные теплоемкости нагревательного элемента и первичного преобразователя температуры считают известными с заданной точностью, помещают контейнер в адиабатический калориметр, в контейнер помещают эталонную меру, задают первоначальную температуру контейнера и меры, с помощью нагревательного элемента контейнера заданное количество раз вводят в контейнер с мерой заданное количество теплоты, при этом суммарное введенное количество теплоты должно быть таким, чтобы максимальный нагрев контейнера не превысил заданного значения, после каждого введения теплоты регистрируют установившуюся после введения заданной теплоты температуру контейнера и рассчитывают прирост температуры относительно ее первоначального значения, аппроксимируют зависимость количества суммарно введенной теплоты от суммарного прироста температуры для эталонной меры и находят производную полученной зависимости, замещают меру исследуемым образцом и выполняют для него операции, идентичные операциям с эталонной мерой, аппроксимируют зависимость количества суммарно введенной теплоты от суммарного прироста температуры для исследуемого образца и находят производную полученной зависимости и рассчитывают искомое значение удельной теплоемкости исследуемого образца, при этом расчет выполняют по соотношениюA method for measuring the specific heat capacity of materials, which consists in the fact that the container, the reference measure and the test sample are made with a given accuracy with the same mass, while the container and the reference measure are made of the same material with a specific heat, known with a given accuracy, a heating element is built into the container and a primary temperature transducer, while the total heat capacity of the heating element and the primary temperature transducer is considered known with a given accuracy, place the container in an adiabatic calorimeter, place the reference measure in the container, set the initial temperature of the container and measure, use the heating element of the container to enter the specified amount of heat a certain number of times into the container with the measure, while the total amount of heat entered should be such that the maximum heating of the container did not exceed the set value, after each heat input, the temperature of the container, established after the set heat was introduced, was recorded and calculated the temperature increase relative to its initial value, approximate the dependence of the amount of total heat input on the total temperature increase for the reference measure and find the derivative of the obtained dependence, replace the measure with the test sample and perform operations identical to the operations with the reference measure for it, approximate the dependence of the total heat input on the total temperature increase for the test sample and find the derivative of the obtained dependence and calculate the desired The values of specific heat of the test sample, wherein the calculation performed by the relation
Figure 00000036
Figure 00000036
гдеWhere cO - удельная теплоемкость исследуемого образца,c O - specific heat of the test sample, cM - удельная теплоемкость эталонной меры,c M is the specific heat of the reference measure,
Figure 00000037
- отношение производных,
Figure 00000037
- the ratio of derivatives,
Figure 00000038
- производная, полученная для исследуемого образца,
Figure 00000038
- derivative obtained for the test sample,
Figure 00000039
- производная, полученная для эталонной меры,
Figure 00000039
- the derivative obtained for the reference measure,
mM - масса меры (образца),m M is the mass of the measure (sample), CH - полная теплоемкость нагревательного элемента,C H is the total heat capacity of the heating element, СД - полная теплоемкость первичного преобразователя температуры.With D is the total heat capacity of the primary temperature transducer.
RU2019124355A 2019-07-29 2019-07-29 Method of measuring specific heat capacity of materials RU2716472C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124355A RU2716472C1 (en) 2019-07-29 2019-07-29 Method of measuring specific heat capacity of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124355A RU2716472C1 (en) 2019-07-29 2019-07-29 Method of measuring specific heat capacity of materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716472C1 true RU2716472C1 (en) 2020-03-11

Family

ID=69898719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124355A RU2716472C1 (en) 2019-07-29 2019-07-29 Method of measuring specific heat capacity of materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716472C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111413366A (en) * 2020-04-28 2020-07-14 西安工业大学 Method for testing heat conductivity coefficient of flaky sample
CN115993379A (en) * 2023-02-17 2023-04-21 北京中科科仪股份有限公司 Coating heat dissipation testing device and testing method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099441A (en) * 1988-05-31 1992-03-24 Eastman Kodak Company Method for determining thermal conductivity incorporating differential scanning calorimetry
JPH11201923A (en) * 1998-01-12 1999-07-30 Shinku Riko Kk Measuring method for specific heat and differential scanning calorimeter
RU2439511C1 (en) * 2010-06-09 2012-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Method of simultaneous determination of material heat capacity and thermal expansion
RU2690717C1 (en) * 2018-09-26 2019-06-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" Method for determination of heat capacity of materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5099441A (en) * 1988-05-31 1992-03-24 Eastman Kodak Company Method for determining thermal conductivity incorporating differential scanning calorimetry
JPH11201923A (en) * 1998-01-12 1999-07-30 Shinku Riko Kk Measuring method for specific heat and differential scanning calorimeter
RU2439511C1 (en) * 2010-06-09 2012-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Method of simultaneous determination of material heat capacity and thermal expansion
RU2690717C1 (en) * 2018-09-26 2019-06-05 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" Method for determination of heat capacity of materials

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
. Френкель И.М., Сергеев О.А. "Государственный первичный эталон единицы удельной теплоемкости твердых тел в интервале температур от 273,15 до 700 К", Измерительная техника, 1975, номер 4, с. 45-49. *
Френкель И.М., Сергеев О.А. "Государственный первичный эталон единицы удельной теплоемкости твердых тел в интервале температур от 273,15 до 700 К", Измерительная техника, 1975, номер 4, с. 45-49. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111413366A (en) * 2020-04-28 2020-07-14 西安工业大学 Method for testing heat conductivity coefficient of flaky sample
CN115993379A (en) * 2023-02-17 2023-04-21 北京中科科仪股份有限公司 Coating heat dissipation testing device and testing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. Thermal conductivity determination of small polymer samples by differential scanning calorimetry
RU2387981C1 (en) Method for complex detection of thermal characteristics of materials
Cabeza et al. Unconventional experimental technologies available for phase change materials (PCM) characterization. Part 1. Thermophysical properties
JP4074441B2 (en) Power compensated differential scanning calorimeter
Dachs et al. Precision and accuracy of the heat-pulse calorimetric technique low-temperature heat capacities of milligram-sized synthetic mineral samples
RU2716472C1 (en) Method of measuring specific heat capacity of materials
Suehiro et al. Critical parameters of {xCO2+ (1− x) CHF3} forx=(1.0000, 0.7496, 0.5013, and 0.2522)
Tan et al. Characterizing phase change materials using the T-History method: On the factors influencing the accuracy and precision of the enthalpy-temperature curve
US5099441A (en) Method for determining thermal conductivity incorporating differential scanning calorimetry
CN109655485B (en) A method of specific heat of liquid is measured using null method
Gromov et al. Hardware and Software System for Thermal Control.
RU2654823C1 (en) Method of measuring thermal conductivity of solid materials
Takamatsu et al. Measurement of fluid thermal conductivity using a micro-beam MEMS sensor
RU2690717C1 (en) Method for determination of heat capacity of materials
RU2439511C1 (en) Method of simultaneous determination of material heat capacity and thermal expansion
RU2568983C1 (en) Method to determine coefficient of heat conductivity of liquid heat insulation in laboratory conditions
RU2510491C2 (en) Method of measuring emissivity factor
RU2523090C1 (en) Method of determining specific heat capacity of materials
RU2364845C1 (en) Differential adiabatic scanning high-pressure microcalorimetre
RU2655459C1 (en) Method of measuring heat capacity of materials
RU2178166C2 (en) Method of complex determination of thermal and physical characteristics of solid and dispersive materials
RU2613591C1 (en) Method for bulk materials specific heat capacity determination
RU2625599C1 (en) Method for determining thermal conductivity of solid bodies
Martines-Lopez et al. Application of the Luikov’s model in the moisture content measurement of solid materials by the drying method
Moon et al. Rate‐scanning modified adiabatic calorimeter