تُعد السعة الحرارية النوعية خاصية أساسية للمواد الفيزيائية الحرارية وهي مفيدة لتقييم المواد ومجالات تطبيقها. ويمكن تحديدها عن طريق المسعر الديناميكي للمسح التفاضلي الديناميكي (DSC) يمكن تحديدها.
هناك طريقة أخرى لتحديد السعة الحرارية النوعية وهي استخدام طريقة سلك التسخين العابر ( ASTM C1113-99 ). توفر هذه الطريقة المعتمدة على الوقت نتائج دقيقة ودقيقة لتحديد القيم الفيزيائية الحرارية الموصلية الحرارية λ , الانتشار الحراري أ و والسعة الحرارية النوعية cp للغازات والسوائل. تُقاس الزيادة في درجة الحرارة في عينة يتم تسخينها بواسطة سلك تسخين رفيع على مسافة معلومة. يُستخدم السلك كمصدر حرارة جول للحرارة وفي الوقت نفسه كمقياس حرارة بالمقاومة. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تتغير مقاومة السلك وبالتالي يمكن استخدامه لقياس درجة الحرارة.
في وقت مبكر من عام 1931، قام Stålhane وPyk بقياس التوصيل الحراري للمساحيق باستخدام جهاز مشابه جدًا لطريقة اليوم؛ وقد توصلا إلى العلاقة التجريبية التالية:
مع الأخذ في الاعتبار معادلة التوصيل الحراري، يمكن حساب درجة الحرارة T لسلك التسخين كمصدر حرارة خطي على مسافة r من السلك عند زمن محدد t على النحو التالي:
المعادلة 2
يسمح ذلك بحساب التوصيلية الحرارية λ باستخدام التغير في درجة الحرارة عند زمنين مختلفين t1 و t2 :
المعادلة 3
بما أن الموصلية الحرارية λ، والانتشار الحراري، والسعة الحرارية النوعية cp والكثافة ρ مرتبطة على النحو التالي,
يمكن تحديد السعة الحرارية النوعية cpباستخدام المعادلة 3:
طريقة الجسر الساخن العابر (THB)
هناك تطوير آخر لطريقة الأسلاك الساخنة العابرة يتمثل في طريقة الجسر الساخن العابر التي طورتها الهيئة الاتحادية للتقنية الفيزيائية في براونشفايغ، والتي تم طرحها في السوق الأوروبية في عام 2005 (انظر THB ).
المستشعر متعدد البراءات هو المكون الرئيسي هنا. وفي حين أنه يتم استخدام شريط تسخين واحد فقط مع طريقة سلك التسخين، يستخدم جهاز THB أربعة شرائط تسخين متعرجة. ويتيح التقسيم العرضي غير المتماثل لكل شريط والمسافات المختلفة بين الشرائط بالاقتران مع دائرة جسر ويتستون التعويض الفعال لانحرافات القياس المنهجية الكبيرة.
تتيح طريقة الجسر الساخن العابر المعتمد على الوقت القياس المتزامن لخصائص المواد الفيزيائية الحرارية λ وa وcp للعديد من المواد والأشكال الهندسية. تقدم هذه الطريقة نتائج للمواد الصلبة والسوائل وكذلك المساحيق والمعاجين بدقة قياس عالية واستهلاك منخفض للوقت.
وتستخدم طريقة القياس في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك تقييم مواد تخزين الحرارة والمواد العازلة وكذلك تحليل المكونات الإلكترونية والمواد المستخدمة في تكنولوجيا النانو.
