Calorimetría diferencial de barrido de calor-enfriamiento: un enfoque más simple para medir la capacidad calorífica específica de materiales líquidos
Autores: Wada, Brandon C.; Baldwin, Oliver W. M.; Van Hecke, Gerald R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Calorimetría diferencial de barrido de calor-enfriamiento: un enfoque más simple para medir la capacidad calorífica específica de materiales líquidos
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía térmica
Palabras clave
Capacidad calorífica específica
Presión constante
Propiedad termodinámica
Ingenieros
Calorimetría diferencial de barrido
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
La capacidad calorífica específica a presión constante (J K g) es una propiedad termodinámica importante que ayuda a los científicos de materiales a comprender mejor la estructura molecular y las propiedades físicas. Los ingenieros controlan la temperatura (a través de la transferencia de calor) en sistemas físicos. La Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) es una técnica analítica que se ha utilizado durante más de cincuenta años para medir capacidades caloríficas con muestras de tamaño miligramo. Para los procedimientos existentes, como ASTM E1269-11 (2018), la precisión de las mediciones de capacidad calorífica molar es típicamente de +/-2-5% en relación con los valores de la literatura, incluso después de la calibración tanto del flujo de calor como de la capacidad calorífica. Una comparación de diferentes tecnologías de DSC está más allá del alcance de este documento, pero las causas de estas desviaciones son comunes a todos los instrumentos de DSC, aunque la magnitud de la desviación (observada y aceptada) varía con el diseño del instrumento. Este documento presenta un nuevo enfoque (Heat-Cool) para medir capacidades caloríficas específicas de materiales más precisas y reproducibles. Además de un mejor rendimiento, el método propuesto es más rápido y típicamente no requiere calibración adicional más allá de la calibración rutinaria de la temperatura y el flujo de calor, con estándares de punto de fusión comunes a todas las aplicaciones de DSC. La precisión, tal como se utiliza a lo largo de este documento, significa desviación de la literatura. La desviación estándar estimada de las mediciones repetidas de los valores obtenidos con la técnica Heat-Cool típicamente se encuentra en el rango de +/-1-2%.
Descripción
La capacidad calorífica específica a presión constante (J K g) es una propiedad termodinámica importante que ayuda a los científicos de materiales a comprender mejor la estructura molecular y las propiedades físicas. Los ingenieros controlan la temperatura (a través de la transferencia de calor) en sistemas físicos. La Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) es una técnica analítica que se ha utilizado durante más de cincuenta años para medir capacidades caloríficas con muestras de tamaño miligramo. Para los procedimientos existentes, como ASTM E1269-11 (2018), la precisión de las mediciones de capacidad calorífica molar es típicamente de +/-2-5% en relación con los valores de la literatura, incluso después de la calibración tanto del flujo de calor como de la capacidad calorífica. Una comparación de diferentes tecnologías de DSC está más allá del alcance de este documento, pero las causas de estas desviaciones son comunes a todos los instrumentos de DSC, aunque la magnitud de la desviación (observada y aceptada) varía con el diseño del instrumento. Este documento presenta un nuevo enfoque (Heat-Cool) para medir capacidades caloríficas específicas de materiales más precisas y reproducibles. Además de un mejor rendimiento, el método propuesto es más rápido y típicamente no requiere calibración adicional más allá de la calibración rutinaria de la temperatura y el flujo de calor, con estándares de punto de fusión comunes a todas las aplicaciones de DSC. La precisión, tal como se utiliza a lo largo de este documento, significa desviación de la literatura. La desviación estándar estimada de las mediciones repetidas de los valores obtenidos con la técnica Heat-Cool típicamente se encuentra en el rango de +/-1-2%.