Способ измерения теплоемкости твердых веществ

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 290376 (21) 2339831./18-25 (51)М. Кл.2

G 01 N 25/20 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 0511.79. Бюллетень Hо 41 (53) УДК536. 63 (088 . 8)

Дата опубликования опмсания0 51 179 (72) Авторы изобретбния

Ю.В.Лощинин и В.A.Âåðòoãðàäñêèé (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ ТВЕРДЫХ

ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к способам исследования тепловых свойств твердых веществ, например теплоемкости.

Известны способы измерения теплоемкости, согласно которым исследуемый5 и контрольный образцы нагревают или охлаждают при поддержании равных тепловых потоков на поверхности образцов, что обеспечивается одинаковыми геометрическими размерами и излуча- 10 тельными свойствами образцов (1).

Одинаковые по форме и геометрическим размерам исследуемый и контрольный образцы заключают в оболочки из листовой йержавеющей стали. Теплоем- 15 кость исследуемого материала рассчитывают исходя из измеренных скоростей изменения температуры исследуемого и контрольного образцов и тарированных данных о теплоемкости материала конт- 2О рольного образца.

Ближайшим техническим решением к предложенному является способ измерения теплоемкости, состоящий в нагревании исследуемого и контрольного об- 25 разцов от общего источника тепла и регистрации изменения их температуры во времени (21 .

Образцы выполнены в виде плоских тел одинаковой геометрии имеющих Зр тонкие зачерняюшие покрытия со стабильными оптическими характеристиками в измеряемом диапазоне температур.

Реализация этого способа связана с трудоемкими операциями выполнения исследуемого и контрольного образцов в виде тел одинаковой геометрии и соэцания одинаковых по излучательным свойствам поверхностей исследуемого и контрольного образцов.При этом не исключаются избирательное отслоение и выгорание покрытий при высоких тем пературах и неидентичность тепловых сопротивлений иэ-за разной толщины покрытий,что приводит к уменьшению точности при измерении теплоемкости.

Цель изобретения — повышение точности и расширение температурного интервала измерения теплоемкости.

Указанная цель достигается за счет того, что образцам придают форму тел.с полостью, в качестве источника тепла используют протяженный нагреватель, располагают его внутри полостей образцов, а отношение определяющих размеров полостей и нагревателя выбирают иэ условия:

696358

Формула изобретения

», г„ 1-Е „)

<»„" Я„о„ф

ЦЯИИПИ Заказ 6757/44 Тираж 1073 Подписное ,Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где д„ u d — эквивалентные диаметры источйика тейлор и полости;

8 д и Е„ „ интегральные полу сферическйе излучательные способности поверхностей нагревателя и полости; — гарантированная разность тепловых потоков, подводимых

5 к исследуемому и контрольному образ- цам.

При измерении теплоемкости предложенным способом не требуется идентичности размеров и формы контрольного и исследуемого образцов и их полостей. Они могут иметь как цилиндрическую, так и другую форму, например квадратную. Неравенство длин образцов учитывается внесением

15 в расчетную формулу их отношения.

Способ поясняется чертежом.

При измерении теплоемкости в ив= тервале температур 400-1ООО С ис- следуемый 1 и контрольный 2 .образцы помещают в вакуумную печь.

При заданной температуре образцы нагревают от размещенного внутри полостей импульсного электронагревателя 3 — вольфрамовой проволоки д -а в 25 метром 0,1 мм — пропусканием постоян,ного тока в течение 3-10 с. При этом прйРащение температуры исследуемого цилиндрического образца иэ нержавеющей стали длиной 22 мм, с наруж- 30 ньм диаметром 9 мм и диаметром полости 3,7 мм не превыаало 1-2 "C.

Например, при температуре 1ООО С прп пропусканнн через злектронагреватель тока 1 А в течение 4 с :прира- 35 щение температуры исследуемсга образ-ца иэ нержавеющей стали равнялось

0,5 С.

Описанным способом можно измерить истинную теплоемкость нержавеющей стали, циркониевого сплава и ряда новых сплавов.

Способ измерения теплоемкостя твердых веществ, состоящий в нагревании исследуемого и контрольного образцов от общего нагревателя и регистрации изменения их температуры во времени, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и расширения температурного интервала измерения. придают образцам вид тела с полостью и внутри полостей размещают нагреватель, причем отнощение определяющих размеров полости и нагревателя выбирают исходя из условия: f где б„ и д„ вЂ” эквивалентные диаметры нагревателя и полости; н и 6„в — интегральные полусферические чзлучательные способности поверхностей нагревателя и полости; — гарантированное неравенство тепловых потоков, подводимых к исследуемому и контрольному образцам

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал Заводская лаборатория,. 1975, 9 1, с. 59.

2. Авторское свидетельство

Р 451004, кл. G 01 N 25/20,,опублик.

1972, (прототип) .