СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ПОЧВ Российский патент 1995 года по МПК G01N33/24 

Изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения удельной теплоемкости почв.

Известен способ определения удельной теплоемкости [1].

Его недостатком является необходимость использования ряда дополнительных устройств и приспособлений.

Наиболее близким по технической сущности является способ, включающий для определения удельной теплоемкости измерение объемного веса почвы.

Недостатком данного способа является то, что для его осуществления требуется дорогостоящее оборудование, наличие электрической сети 220 В, индивидуально изготовленный нагреватель для создания в образце потока тепла, а также постоянная регистрация изменения температуры в образце в зависимости от времени действия нагревателя.

Целью изобретения является упрощение способа.

Цель достигается тем, что в способе определения удельной теплоемкости почвы, включающем измерение объемного веса почвы, дополнительно измеряют полную влагоемкость почвы, а удельную теплоемкость С_о определяют по формуле
C_o= , (1) где С_ж - удельная теплоемкость воды, С_ж = = 4190 Дж/(кг.К);
γ_ж - плотность воды, γ_ж = 1000 кг/м³;
γ_о - объемный вес почвы;
U_пв - полная влагоемкость почвы.

Способ осуществляют следующим образом.

Прибором Качинского (1) измеряют объемный вес почвы γ_о. Пикнометром определяют удельный вес твердой фазы почвы d. По известным значениям γ_о и d находят порозность почвы из формулы
П = 1 - 100 %
Полную влагоемкость определяют из уравнения U_пв= . Подставляя полученные значения γ_о и U_пв в формулу (1), определяют удельную теплоемкость почвы.

Удельный вес твердой фазы почвы величина консервативная и для большинства почв определена, поэтому нахождение удельной теплоемкости почвы может быть сведено только к измерению объемного веса почвы.

Проведены параллельные измерения удельной теплоемкости импульсным методом плоского нагревателя и предлагаемым способом.

П р и м е р 1. Обыкновенные равнинные черноземы.

γ_о=1090 кг/м³ Импульсный метод Предлагаемый способ
U_пв=53% C_о=988 Дж/(кг·К) C_о=966 Дж/(кг·К)
Относительная ошибка Е=2/3%
П р и м е р 2. Обыкновенные горные черноземы.

γ_о=1230 кг/м³ Импульсный метод Предлагаемый способ
U_пв=41% C_о=1064 Дж/(кг·К) C_о=1082 Дж/(кг·К)
Относительная ошибка Е=1/8%
Таким образом значения удельной теплоемкости почв, полученные разными способами, достаточно хорошо совпадают.

Изобретение относится к теплофизике и предназначено для определения удельной теплоемкости почв. Целью изобретения является упрощение способа. Способ определения удельной теплоемкости почв включает измерение объемного веса почвы, дополнительное измерение полной влагоемкости почвы, определение удельной теплоемкости по формуле, приведенной в описании изобретения.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИ ПОЧВ, включающий измерение объемного веса почвы, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, дополнительно измеряют полную влагоемкость почвы, а удельную теплоемкость почвы C₀ определяют по формуле

где C_ж - удельная теплоемкость воды, Дж/кг · К;
γ_ж - плотность воды, кг/м³;
γ_о - объемный вес почвы, кг/м³;
U_пв - полная влагоемкость почвы, %.