ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы измерения теплосодержания (энтальпии) и теплоемкости из "Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4 " Теплосодержание Q является функцией состояния системы и при изобарическом процессе равно количеству теплоты, необходимому для повышения температуры тела массой m от О до 7 К. [c.47] Коэффициент пропорциональности с, связывающий теплосодержание и температуру в соотношении Q = стТ, называется средней удельной теплоемкостью для взятого интервала температур и равен количеству тепла, необходимому для повышения температуры тела массой в 1 кг на 1 К. [c.47] Теплоемкость 1 моля вещества равна Ср = СрЛ, где А — атомная масса. Разница в величинах теплоемкости Ср, измеренной при постоянном давлении, и теплоемкости Су, измеряемой в условиях, когда поддерживается постоянный объем, определяется термодинамическим соотношением Ср — Су = где р — температурный коэффициент объемного расширения v — атомный объем Т — температура % — коэффициент всестороннего сжатия. [c.48] Из выражения (9.1) следует, что теплоемкость при низких температурах (T/0D 0,1) равна Ср = 233,8 R (Т/0д) . При высоких температурах (Т /бд 0,6). [c.48] При температуре 293 К почти для всех металлов выполняется закон Дюлонга—Пти Исключение представляют переходные металлы, для которых значение теплоемкости значительно выше, чем ожидается из теории. [c.48] Величину электронного вклада можно обнаружить вблизи абсолютного нуля, так как при этих температурах вклад в теплоемкость за счет колебаний атомов решетки стремится к нулю быстрее, а именно, по закону Г . Таким образом, при низких температурах для полной теплоемкости Су получаем Су = аТ + уТ, где первое слагаемое — теплоемкость за счет изменения энергии колебания атомов, второе — теплоемкость электронного газа, коэффициент 7 = n kRI2Ep. [c.49] Таким образом, при температурах выше 0д теплоемкость металлов постоянна и близка к 3R] при температурах ниже бд теплоемкость убывает до нуля при Г == О К. [c.49] В случае фазового превращения 1-го рода для чистых металлов теплосодержание Q изменяется скачкообразно на величину скрытой теплоты превращения При этой температуре зависимость теплоемкости от температуры имеет разрыв. При превращении 2-го рода наблюдается резкое увеличение теплосодержания, а на температурной зависимости теплоемкости имеется пик конечной величины. [c.49] Деформация повышает величину теплосодержания металла и его теплоемкость. Возрастание теплоемкости невелико 1—2%. Энергия, поглощенная металлом при наклепе, выделяется частично при возврате и почти полностью в результате рекристаллизации. [c.49] Теплоемкость сплава, согласно правилу Коппа—Неймана, можно подсчитать по известным теплоемкостям компонентов j и Са С = Pi l -f р2 2. где и — соответственно массовая доля компонентов при определении удельной теплоемкости и атомная доля при расчете атомной теплоемкости. [c.49] Правило Коппа—Неймана с ошибкой, не превышающей 4%, выполняется для твердых растворов, химических соединений, гетерогенных смесей. [c.49] Важной характеристикой энергии межатомных связей является теплота образования вещества. Наибольшей теплотой образования обладают стойкие химические соединения, меньшей промежуточные фазы и еще меньшей твердые растворы [9.1]. [c.49] Адиабатический метод [9.3]. Принцип адиабатной калориметрии в данном методе реализуется с помощью теплоуправляемых экранов (теплоизолирующих оболочек). [c.49] Определение теплоемкости при некоторой температуре Т сводится к измерению мовд.ности W, необходимой для выравнивания Тй и Гд, измерению скорости нагрева блока dTb/dt с помощью термопары 5 и измерению скорости выравнивания температур блока и образца d (Ть — T )/dt с помощью дифференциальной термопары 6. [c.51] Метод Смита [9.51. Метод позволяет производить термический анализ,определять теплоемкость и скрытую теплоту превращения. [c.51] Величина Ах/At является величиной, обратной скорости нагрева. Таким образом, измерив три скорости нагрева пустого контейнера, контейнера с образцом и эталоном при заданном градиенте 8t, контролируемом дифференциальной термопарой 4, можно рассчитать теплоемкость для любой температуры Т, измеренной термопарой 5. [c.52] Зная Я при температуре превращения, можно найти теплоту превращения, так как Lm ЯАт, где L — скрытая теплота превращения At — время превращения. [c.52] Регистрация Ат/А/ и t позволяет построить дифференциальную кривую, т. е. провести термический анализ превращений в адиабатических условиях. [c.52] Метод цельного образца [9.7 J. В тех случаях, когда необходимо сохранить целостность объекта, а поверхность образца для измерения теплоемкости плоская, применим метод поверхностного нагрева (рис. 9.5). [c.53] Вернуться к основной статье