Mesure de chaleur spécifique

La chaleur spécifique d’un échantillon est l’énergie qu’il faut apporter à cet échantillon sous forme de chaleur pour faire varier sa température. Elle est aussi nommée capacité thermique ou capacité calorifique.

Les valeurs de chaleur spécifique sont habituellement exprimées en J/g/°C, mais d’autres unités sont parfois utilisées : J/mol/K, etc

Méthode de mesure

Chez Calnesis, la chaleur spécifique de vos échantillons est mesurée par calorimétrie, en mesurant de manière précise le flux de chaleur échangé par l’échantillon avec l’extérieur lors d’une évolution contrôlée précise de la température.

Gamme de température

Communément, Calnesis réalise des mesures de chaleur spécifique entre -80 et plus de 600°C. Pour cela, Calnesis dispose de plusieurs calorimètres ayant chacun des caractéristiques différentes : DSC, microcalorimètre, calorimètre Calvet, etc. Pour des mesures au delà de cette gamme de température, des solutions existent. Il est possible notamment d’utiliser des appareils de type thermobalance équipées d’un capteur de flux de chaleur. N’hésitez pas à nous consulter si besoin !

Taille et type d’échantillon

Calnesis adapte le choix de l’instrument et de ses cellules utilisés à vos souhaits de gamme de températures, mais aussi à la forme de vos échantillons : poudres, pâtes, liquides, solides, etc.

Le calorimètre utilisé pour la mesure de chaleur spécifique dépend de la gamme de température souhaitée, mais aussi des caractéristiques de vos échantillons : forme, état physique, hétérogénéité, etc..

Jean-Claude Neyt, Directeur et Responsable Laboratoire, Calnesis

Stabilité thermique

Il est nécessaire que les échantillons analysés soient stables thermiquement sur toute la gamme de température explorée. Aucun changement d’état, évaporation de solvants, dégradation thermique, ne doit avoir lieu pendant les rampes de température effectuées. En effet, le flux thermique correspondant à ces effets supplémentaires viendrait s’additionner au flux thermique mesuré qui sert à calculer la chaleur spécifique.

Précision

Le plus souvent, Calnesis réalise des mesures de chaleur spécifique avec une précision meilleure que 3%. Cette précision varie en fonction du type de calorimètre utilisé, de la température, mais aussi et surtout de vos échantillons (hétérogénité de ces derniers, leur état physique, etc).

Bibliographie

Experimental Data and Modeling of Solution Density and Heat Capacity in the Na–K–Ca–Mg–Cl–H2O System up to 353.15 K and 5 mol·kg–1 Ionic Strength
J. Chem. Eng. Data
DOI: 10.1021/acs.jced.7b00553