СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1970 года по МПК G01N25/20 

Изобретение относится к области теплофизических измерении.

Известные способы измерения теплоеадкости материалов на образцах, обогреваемых с ностояиной скоростью электрическим током и находящихся в адиабатических условиях, inpeдусматривают регистрацию в процессе эксперимента нескольких величин (температуры, тока, натряжения и т. д.). Для получения истинного значения теплоемкости расчетным путем ВВОДИТСЯ ряд поправок.

Недостаткам этих способов является невысокая точность.

По предлагаемому способу для повышения точности iпpoизвoдят обогрев нескольких образцов. непрерьюно регистрируют мощности обогрева образцов, находят среднее арифметическое из них, пропорциональное теплоемкости При ПОСТОЯННОМ давлении, определяют одновременно на тех же образцах коэффициент термического расширения, функционально преобразуют его в коэффициент цоправки на ангармоничность, непрерывио вводят его в из.меряемую величину теплоемкости тари постоЯННОМ давлении, моделируемую мощностью обогрева, и ло полученной величине, пропорциональной теплоемкости при постоянном объеме, определяют теплоем-кость при постоЯННОМ давлении и объеме.

Предлагаемый способ позволяет непрерывно определять величины истинной теплоеМКОсти Ср (Г), а непрерывно регистрировать теплоемкость -конденсированных систем при постоянном объеме С, (Г). Образцы, помешенные в адиабатические условия (окруженные калориметрической печью, температура которой поддерживается равной температуре образца), нагреваются с постоянной скоростью. Регистрируемая при этом величина, пропорциональная теплоемкости, - мощность, необходимая для обогрева образцов с постоянной скоростью. По предлагаемому способу измеряются изменения абсолютной величины мощности, моделирующей теплоемкость, что позволяет производить количественные определения последней с высокой точностью. Таким образом, обеспечивается возможность непрерывного измерения теплоемкости и строгого изучения изменений последней в результате протекания процессов в узком интервале температур. Регистрируемая величина пропорциональна истинной теплоемкости образцов, так как погрешности, связанные с теплоемкостью и теплопроводностью деталей калориметрического устройства и т. д., вводятся автоматически в ходе эксперимента (их температурная зависимость алгебраически непрерывно суммируется с величиной сигнала, моделирующего изменения

теплое1М кости). Температурная зависимость этих погрешностей лредварителшо снимается при тех же условиях эксперимента и на той же аппаратуре. Измерения производят «а нескольких образцах, что позволяет уменьшить несистематические погрешности, налример за счет несимметричного расположения образцов, так как регистрируется величина, равная среднему арифметическому мошностей обогрева. Случайные погрешиссти исключаются регистрацией лишь тех отклонений измеряемой величины ог монотояйого изменения, которые совпадают на большинстве образцов. Измерение производится IB строго адиабатичеоких условиях, т. е. :с повышением точности (Поддержания этих условий уменьшается величина вероятных погрешностей.

Предлагаемый способ позволяет также непосредственно регистрировать теплоем1кость конденсированных систем при постоянном объеме С.-, (Г). Для этого одновременно с измерением Ср (Т) производится определение коэффициента термического расширения, например, дилатометрическим способом с последующим функциональным преобразованием в коэффициент поправки на ангармониЧность. Вьшптанием величины этого коэффициенга нз величины сигнала, моделирующего Ср (Г), вносится .поправка на ангармоничность, т. е. регистрируемая зависимость оказывается Пропорциональной С„ (Г).

И р е д м е т изобретения

Способ определения теплоемкости материалов путем непрерывного обогрева электрическим током с постоянной скоростью образца, находящегося в адиабатических условиях, например, окруженного калориметрической печью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, производят обогрев нескольких образцов, непрерывно регистрируют мощности обогрева образцов, находят среднее арифметическое из них, пропорциональное теплоемкости при постоянном давлении, определяют одновременно на тех же образцах коэффициент термического расширения, функционально преобразуют его в коэффициент поправКи на ангармонич нОСть, иепрерывно вводят его ;в измеряемую величину теплоем-кости при постоянном давлении, моделируемую мощность обогрева, и по полученной величине, пр0;порциональной твплоем кости inpn постоянном Объеме, определяют теплоемкость при постоянном давлении и объеме.