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(一)概述
本比熱容測量裝置采用冷卻混合法。因試樣的不均質(zhì)特性,在取樣的量上充分考慮了試樣的代表性。在試樣中心插入熱電偶,可準確測量試樣熱量傳遞過程,與水溫熱電偶數(shù)值比較,能判斷熱量傳遞后達到溫度平衡狀態(tài)。本裝置采用了高精度的測溫熱電偶和測溫儀表,保證了測量的準確性。
(二)實驗設(shè)備
①高精度恒溫箱(自備)。
②銅質(zhì)試樣筒。
③保溫桶。
④插入式測溫熱電偶。
⑤高精度測溫儀表。
⑥稱重設(shè)備(電子天平1000g/0.1g,自備)。
(三)實驗步驟
①將巖土等試樣裝入試樣筒內(nèi),稱重,計算試樣重量(試樣重量=總重-試樣筒重量)。用鋼針在試樣中心插入一個孔,作裝熱電偶用。
②將裝好樣的試樣筒放入恒溫箱(或恒溫水槽)中加溫,當試樣中心溫度與恒溫箱溫度相等時,認為試樣溫度均勻。此時的溫度為試樣溫度(試樣下落時的初溫)。
③保溫桶中裝入一定重量的水,測溫熱電偶讀出水的溫度(保溫桶水的初溫)。
④快速從恒溫箱中把試樣倒入保溫桶的水中。
⑤搖動保溫桶,,記錄水和巖土混合物溫度,當溫度不變化時,混合物溫度是水的計算終溫。
(四)計算
(G1+E)×Cw(t3-t2)
Cm=
G2(t1-t3)
式中:Cm—巖土在t3到t1溫度范圍內(nèi)的平均比熱容(j/kg*K)
Cw—保溫桶中水在t2到t3溫度范圍內(nèi)的平均比熱容(j/kg*K)
E—水當量(用已知比熱的試樣進行測定,可得到E值)(g)
t1—巖土下落時的初溫(℃)
t2—保溫桶中水的初溫(℃)
t3—保溫桶中水的計算終溫(℃)