Özgül ısı kapasitesi temel bir termofiziksel malzeme özelliğidir ve malzemelerin ve uygulama alanlarının değerlendirilmesinde faydalıdır. Aşağıdakiler aracılığıyla belirlenebilir dinamik diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) belirlenebilir.
Özgül ısı kapasitesini belirlemenin bir başka yolu da geçici ısıtma teli yöntemini kullanmaktır (ASTM C1113-99). Zamana bağlı yöntem, termofiziksel değerlerin belirlenmesi için kesin ve hassas sonuçlar sağlar Termal iletkenlik λ, termal difüzivite a ve özgül ısı kapasitesi cp gazların ve sıvıların. Sıcaklık artışı, bilinen bir mesafede ince bir ısıtma teli ile ısıtılan bir numunede ölçülür. Tel, bir Joule ısı kaynağı ve aynı zamanda bir direnç termometresi görevi görür. Sıcaklık yükseldikçe telin direnci değişir ve bu nedenle sıcaklığı ölçmek için kullanılabilir.
1931 gibi erken bir tarihte Stålhane ve Pyk, bugünkü yönteme çok benzeyen bir aparat kullanarak tozların termal iletkenliğini ölçmüş ve aşağıdaki ampirik korelasyonu bulmuşlardır:
Isı iletim denklemi dikkate alındığında, belirli bir t zamanında telden r uzaklığında doğrusal bir ısı kaynağı olarak ısıtma teli için sıcaklık T aşağıdaki gibi hesaplanabilir:
Denklem 2
Bu, λ termal iletkenliğinin iki farklı t1 ve t2 zamanındaki sıcaklık değişimi kullanılarak hesaplanmasını sağlar:
Denklem 3
Termal iletkenlik λ, termal difüzivite , özgül ısı kapasitesi cp ve yoğunluk ρ aşağıdaki gibi ilişkilidir,
özgül ısı kapasitesi cpdenklem 3 kullanılarak belirlenebilir:
Geçici sıcak köprü yöntemi (THB)
Geçici sıcak tel yönteminin bir başka gelişimi de Braunschweig’daki Physikalisch-Technische Bundesanstalt tarafından geliştirilen ve 2005 yılında Avrupa pazarına sunulan geçici-sıcak köprü yöntemidir (bkz. THB).
Çok patentli sensör burada anahtar bileşendir. Isıtma teli yönteminde sadece bir ısıtma şeridi kullanılırken, THB’de dört adet kıvrımlı ısıtma şeridi kullanılmaktadır. Her bir şeridin asimetrik enine bölünmesi ve bir Wheatstone köprü devresi ile birlikte şeritler arasındaki farklı mesafeler, önemli sistematik ölçüm sapmalarının etkili bir şekilde telafi edilmesini sağlar.
Zamana bağlı geçici sıcak köprü yöntemi, çok sayıda malzeme ve geometrinin λ, a ve cp termofiziksel malzeme özelliklerinin eşzamanlı olarak ölçülmesini sağlar. Yöntem, katılar ve sıvıların yanı sıra tozlar ve macunlar için yüksek ölçüm doğruluğu ve düşük zaman harcaması ile sonuçlar verir.
Ölçüm yöntemi, ısı depolama malzemelerinin ve yalıtım malzemelerinin değerlendirilmesinin yanı sıra elektronik bileşenlerin ve nanoteknolojide kullanılan malzemelerin analizi de dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için kullanılmaktadır.
