【摘要】 比热容是物质的一个重要物性参数,表示物质吸热或散热的能力。

1.比热容的定义

比热容是物质的一个重要物性参数,表示物质吸热或散热的能力。它指单位重量的某种物质,在没有相变化和化学变化时,升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。其在国际单位制中的单位为焦耳每千克开尔文(J(kg·K)),即令lkg的物质的温度上升或降低l开尔文所需的热量。由此可得到其基本的计算公式为:

(1)

式中:Q为吸收(或放出)的热量;m为物体的质量; 为吸热(或放热)后温度的变化量。

比热容是物质的一种固有属性,物质自身的特性、物质所参与的反应及所在的环境都对其有一定的影响。

 

2.比热容的测量

确定比热容准确值大小的关键手段是实验测定。混合法、比较法、冷却法等都是测定低温下液体比热容的常见方法。而对液体高温下比热容的测定主采用差示扫描量热仪(DSC)、流动型量热仪、绝热量热仪等。

(1)差示扫描量热仪(DSC)

差示扫描量热法是诞生于20世纪50年代美国的一种常用比热容测定方法,它是在一系统给定温度下测量单位时间内被测物质与对照物之间的能量差随温度改变的一种技术。通过DSC,可以较为方便的得到被测物品吸收或放热与温度之间的变化曲线,由此可以得到多种热力学和动力学参数。借助DSC研究无机材料的相态转变、有机高分子材料的物性分析等。DSC具有测温范围广(100-1000K)、灵敏度高和样品消耗少等优点。

差示扫描量热仪是极其复杂精密的仪器,虽然差示扫描量热仪的测量原理和操作过程都较为简单,但受仪器因素、操作条件和样品等几方面的影响较大。想要取得有较高精确度的结果殊为不易,且其允许测量的样品质量非常小(10mg左右),因此其测量结果会与导热油基纳米流体的实际应用结果存在一定的误差。

 

[1]符涛. 温度对导热油基纳米流体比热容影响规律研究[D].湖南工业大学, 2021. DOI:10.27730/d.cnki.ghngy.2021.000065.

[2] 任龙.高温溴化锂溶液导热系数和比热容的实验测定与模型计算[D].大连理工大学,2015.

 

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