求石蜡随温度变化的比热容、密度等物性参数变化

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-09-15 02:41 标签： 碳的比热容

大体积混凝土在大型基础,水坝,桥墩,港口,建筑构件等基础结构得到了广泛的应用.大体积混凝土在凝固和养护过程中,水泥发生水化反应在短时间内产生大量水化热,产生温度裂缝;在施工期由于混凝土内外之间形成较大温差,产生拉应力,导致混凝土开裂.相变控温混凝土为解决大体积混凝土温度裂缝提供了新的思路,近年来得到了广泛的关注,但其控温机理及工作性能还未得到很好地认识.本论文采用石蜡作为相变材料,制备石蜡掺量为0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%的石蜡相变混凝土,在MTS万能试验机上开展立方体抗压强度试验,轴心抗压强度试验,静力受压弹性模量试验以及抗折强度试验等力学性能试验研究;在保证石蜡相变混凝土力学性能合理的条件下,缩小石蜡掺量,制备石蜡掺量为0%,10%,15%,20%的混凝土,在混凝土热物理参数测定仪上开展导热系数,导温系数,比热,线膨胀系数以及绝热温升等热学性能试验研究.结合上述不同石蜡掺量的相变混凝土热力学性能试验研究结果,在保证力学性能合理,热学性能充分发挥的条件下,得到最优相变材料石蜡掺量为15%.根据最优相变材料石蜡掺量制备混凝土,并制备空白混凝土试件.在MTS万能试验机上开展不同龄期混凝土立方体抗压强度试验,轴心抗压强度试验,静力受压弹性模量试验以及劈裂抗拉强度试验等力学性能试验研究,发现掺入石蜡后,相关力学性能随着龄期增长曲线相比普通混凝土相关力学性能随着龄期增长曲线缓慢;根据试验数据,利用经验函数方程拟合曲线得出石蜡相变混凝土相关力学性能与龄期的关系,发现拟合曲线相关性良好,可以作为估算石蜡相变混凝土后期相关力学性能变化情况的依据.采用大尺寸混凝土试件开展石蜡相变混凝土控温模型试验,通过实时监测模型试验箱中混凝土不同部位温度场分布以及温度变化情况,发现掺加石蜡后能降低混凝土结构内部温度的峰值,相比普通混凝土温度峰值降低了6.61%左右;石蜡相变混凝土结构测温点温升,温降速率明显低于普通混凝土结构测温点温升,温降速率;且石蜡的掺入使混凝土结构测温点的温峰值产生时间延缓,温度梯度减小.这也证实了在混凝土中掺入相变材料石蜡,确实可以降低其温度变化,对其控制温度裂缝产生具有一定效果.

定义：单位质量的某种物质，温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。用符号c表示。

单位：焦／(千克·摄氏度)，符号是J／(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度，它表示的物理意义是：单位质量的某种物质温度升高(或降低)l℃时，吸收(或放出) 的热量是多少焦。

(1)比热容是物质的一种特性：
a．比热容是反映质量相等的不同物质，在温度升高(或降低)的度数相同时，吸收(或放出)的热量是不同的物理量；
b.  不同的物质，比热容一般不同。

(2)比热容也是物质的一种属性：
a．比热容不随物体的质量改变而改变；
b．比热容与温度及温度变化无关；
c．比热容与物质吸热或放热的多少无关。

(3)比热容与状态有关：状态改变，比热容改变。

(4)比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量：在同样受热或冷却的情况下，比热容大的物质温度变化小，比热容小的物质温度变化大。

比热容与热量的区别和联系：

反映物质的吸热或放热的能力 反映物体吸收或放出热的多少
单位质量的物质温度升高1℃吸收的热量 在热传递过程中，传递的内能的多少
只与物质的种类、状态有关，而与质量、温度、热量无关 与比热容、质量、温度的改变量有关

  在物理学习过程中，我们常常会遇到图像题，此类题目的难度并不大，但是很多同学出错。有的看不懂图像，有的没有看清楚坐标轴，甚至有的会感到无从下手。其实此类问题用“公式法”会很容易解决，而且不易出错，具体方法是：根据公式，把题目图像的要求进行变形，最后根据图像得出答案。
例：用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热，实验得m两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示，用T甲、T乙分别表示甲、乙两种液体的沸点，c甲，c乙分别表甲、乙两种液体的比热容，根据图像可得出正确的关系是(   )
解析：观察图线，乙图线与时间轴平行的“平台”对应的温度较高，不难看出T乙>T甲。虚线部分表示时间相同则两种液体吸收的热量相同。又因为两种液体的质量相同，因此我们把公式Q=cm△t进行变形，c=，而可从图像看出甲的温度变化大，故c甲<c乙

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