1) eine Darstellung eines typischen CP-Verlaufs eines DSC-Messsignals mit vermeintlicher signifikanter Zunahme der spezifischen Wärmekapazität im Zuge eines Schmelzvorganges
Abbildung 1: Ergebnis einer CP-Messung [4, S. 250]
Grund für die Zunahme des dargestellten Cp-Wertes ist der endotherme Charakter dieses Übergangs. Dieser bewirkt, dass das Messsystem mehr Energie liefern muss, um dem vorgegebenen Temperaturprofil folgen zu können. Dies entspricht damit allerdings nicht dem reellen Cp und aus diesem Grund wird die spezifische Wärmekapazität im Bereich eines Phasenübergangs als unendlich angenommen. Saphir stellt für die Messung mit DSCs den am meisten verbreiteten Standard bei der Ermittlung von Korrekturfaktoren für die Messung der spezifischen Wärmekapazität dar. Der aus Aluminiumoxid (im Folgenden als Al2O3 bezeichnet) bestehende Kristall kommt in natürlicher Form vor. Saphir kann jedoch auch synthetisch und in perfekter Qualität hergestellt werden. Synthetisch hergestellte Saphirgläser sind meist farblos und aufgrund ihrer hohen Schmelztemperatur von 2050 °C im für DSCs üblichen Temperaturbereich inert.
- Spezifische Wärmekapazität | LEIFIphysik
- Spezifische_Wärmekapazität
- Spezifische Wärmekapazität ausgewählter Stoffe - tec-science
- Spezifische Wärmekapazität (Cp): Verfahren & Messgeräte
- Eigenschaften des Specksteins - Thermo Stone
Spezifische Wärmekapazität | Leifiphysik
Formelsammlung und Berechnungsprogramme Maschinen- und Anlagenbau
Hinweise |
Update: 22. 12. 2021
Die spezifische Wärmekapazität c p oder kurz spezifische Wärme eines Stoffes, gibt an,
welche Energie man einer bestimmten Masse eines Stoffes zuführen muss, um seine Temperatur um ein Kelvin zu erhöhen (J/(kg*K)). Wärmekapazität Mauerwerkstoffe
Material
Material- Temperatur t - °C
Spez. Wärmekapazität c p - J/(kg * K)
Spez.
Spezifische_Wärmekapazität
"Die Spezifische Wärmekapazität gibt das Vermögen eines Stoffes an, Wärme zu speichern. Diese Stoffgröße entspricht der Wärmemenge, die benötigt wird, eine bestimmte Menge einer Substanz, um ein Kelvin zu erwärmen. " Mithilfe von DSC s lässt sich die spezifische Wärmekapazität (im Folgenden als Cp bezeichnet) bestimmen [3, Kap. 6. 2]. Die spezifische Wärmekapazität ist, durch hinzuziehen der Masse, eine intensive Größe. Sie gibt an, wie viel Wärme ein Stoff aufnehmen muss, um eine Masse eines Stoffes um eine definierte Temperaturdifferenz zu erhöhen. Die Cp ist dabei temperaturabhängig und berechnet sich nach, wobei der Umgebungsdruck dabei als konstant angenommen wird [2, S. 118]. Die Einheit für die spezifische Wärmekapazität [3, S. 78] ist dabei
ein konstanter Druck, gekennzeichnet durch den Index "p", ist Voraussetzung für korrekte DSC-Messungen. Weiterhin kann die Wärmekapazität auch unter Annahme eines konstanten Volumens dargestellt werden, was wiederum als Cv bezeichnet wird. Im Folgenden (Abb.
Spezifische Wärmekapazität Ausgewählter Stoffe - Tec-Science
Mehr Informationen, speziell zur spezifischen Wärmekapazität von Wasser, finden sich im verlinkten Artikel. Zu Nutze macht man sich die hohe spezifische Wärmekapazität des Wassers bspw. in Zentralheizungen. So senkt sich die Temperatur des im Heizkörpersystem befindlichen Wassers trotz Wärmeabgabe an die Umgebung nur in geringem Maße – die Heizwirkung hält relativ lange an und erwärmt die umgebende Luft. Die Luft erwärmt sich aufgrund ihrer relativ geringen spezifischen Wärmekapazität von 1 kJ/(kg⋅K) wesentlich stärker. Die Temperatur der Luft nimmt also stärker zu als die Temperatur des Wassers dabei abnimmt (gleiche Masse vorausgesetzt)! Auch beim Baden in der Badewanne zeigt sich der große Vorteil der hohen spezifischen Wärmekapazität des Wassers, da es somit für relativ lange Zeit warm bleibt. Ebenfalls wird die besondere Eigenschaft des Wassers mit seiner hohen spezifischen Wärmekapazität für Wasserkühlungen genutzt – das kalte Wasser erwärmt sich trotz Wärmezufuhr nicht so stark und behält somit für relativ lange Zeit seine Kühlwirkung.
Spezifische Wärmekapazität (Cp): Verfahren &Amp; Messgeräte
Mehr Informationen hierzu finden sich im Artikel Spezifische Wärmekapazität von Gasen (bei konstantem Druck bzw. Volumen).
Eigenschaften Des Specksteins - Thermo Stone
Speckstein kann deutlich mehr Wärme speichern. Wieviel Energie ein Körper speichern kann, errechnet sich als Wärmespeicherzahl S aus der spezifischen Wärmekapizität und der Dichte des Stoffs. Speckstein hat eine deutlich höhere Dichte als z. Beton und Bims, und kann damit bei gleichem Volumen sehr viel mehr Wärme aufnehmen. 1, 29
35
84
160
1196
1232
1260
1288
1344
1400
1496
1584
1656
1800
1912
2000
2400
2418
2430
2520
2940
3120
4182
Es gilt, je mehr Wärme ein Material speichern kann, desto träger reagiert es bei Aufheizung und Abkühlung ("Amplitudendämpfung") und reduziert dadurch den Heizenergieverbrauch. Je höher also die Speicherzahl, desto günstiger ist der Stoff im Energieverbrauch. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass Speckstein hier von allen denkbaren Baumaterialien den besten Wert erreicht. Speckstein ist somit von allen Natur- und Kunststeinen am günstigsten im Energieverbrauch. Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit λ (Lambda) gibt den Wärmestrom an, der bei einem Temperaturunterschied von 1 Kelvin durch eine 1 m² große und 1 m dicke Schicht eines Stoffs geht.
Keramverband Selb:: Technischen Keramik - Thermische Eigenschaften, Datenblatt
Wenn Bauteile aus Technischer Keramik bei hohen
Einsatztemperaturen noch in Form bleiben, liegt das an den
hervorragenden thermischen Eigenschaften der Werkstoffe:
Geringer Ausdehnungskoeffizient
Hochtemperaturfestigkeit (hoher Schmelzpunkt)
Temperatur-Wechselbeständigkeit
Gute Wärmeisolation oder
Wärmeleitfähigkeit
(Warm-) Formbeständigkeit
Weitere, ausführlichere Information hierzu im Brevier
Typ
Bezeichnung
Mittlerer Längenausdehnungskoeffizient
Wärme-
leitfähigkeit
Max. Anwendungs-
temperatur
30 - 100 °C
[10 -6 K -1]
30 - 600 °C
[Wm -1 K -1]
[ °C]
PSZ
Teilstabilisiertes
Zirkonoxid
*
9 - 13
1, 2 - 3
900 - 1500 3)
ATI
Aluminiumtitanat
5, 0
1, 5 - 3
900 - 1600
AI 2 O 3
Aluminiumoxid 80%
5 - 7
6 - 8
10 - 16
1400 - 1500
Aluminiumoxid 86%
5, 5 - 7, 5
14 - 24
Aluminiumoxid 95%
16 - 28
Aluminiumoxid >99%
7 - 8
19 - 30
1400 - 1700
SSN
Gesintertes Siliciumnitrid
2, 5 - 3, 5
15 - 45
1750
RBSN
Reaktionsgeb. Siliciumnitrid
2, 1 - 3
4 - 15
1100
HPSN
Heißgepreßtes Siliciumnitrid
3, 0 - 3, 4
15 - 40
1400
AIN
Aluminiumnitrid
2, 5 - 4
4, 5 - 5
100 - 180
SSIC
Drucklos gesinteres Siliciumcarbid
4 - 4, 8
40 - 120
1400 - 1750
SISIC
Siliciumfiltriertes Siliciumcarbid
4, 3 - 4, 8
110 - 160
1380
HPSIC
Heißgepreßtes Siliciumcarbid
3, 9 - 4, 8
80 - 145
1700
RSIC
Rekristallisiertes Siliciumcarbid
4, 2
4, 8
20
1600
NSIC
Nitridgeb.