---

= ax9_c, (A.1)

from which the coefficient of total heat loss, in watts per Kelvin, is expressed by Equation (A.2)

:a

(A.2)

= V² xR~¹x0_c¹

чи у Джоулях на год на Кельвін за формулою: or, in joules per hour per Kelvin, by Equation

(A.3):

a = 3600 V² xR~¹x0“¹ , (A.3

)

де:

V- напруга на вході резистора, В;

R-onip котушки-нагрівача, Ом;

р- швидкість тепловіддачі, Вт;

0_С - різниця температур калібрувального ци­ліндра та інертної еталонної проби, К;

where:

Vis the input voltage at resistor terminals, in volts;

R is the resistance of the heating coil, in ohms;

p is the rate of loss of heat, in watts;

0_C is the temperature difference between the cali­bration cylinder and the inert reference sample, in Kelvins

;

a - коефіцієнт загальних втрат теплоти у калориметрі при різниці температур Є_с, Дж/(годК);

Вимірювання швидкості втрати теплоти повин­но бути проведено з точністю ± 0,5 %. Оскільки коефіцієнт а наближається до лінійної функції 0, визначити його можна з необхідною точністю за п'ятьма підрахунками у визначеному діа­пазоні температур (див. таблицю А.1).

Примітка. Наприклад, визначити можна для під­вищення температур приблизно на 10 К, 17 К, 24 К, 31 К та 38 К.

Після отримання п'яти значень а визначають точки калібрування за формулою: a is the coefficient of total heat loss of the calorim­eter at temperature difference, 0_c, in joules per hour per Kelvin.

The measurement of rate of loss of heat shall be made with an accuracy of ± 0,5 %. Since the coef­ficient, a, approximates to a linear function of 0, it can be determined with the required accuracy by calculation at five points within the temperature range anticipated during tests (see Table A.1).

NOTE For example, measurements may be made for temperature rises of 10 K, 17 K, 24 K, 31 К and 38 K, approximately.

Having determined the five values of a, the equa­tion for the calibration line can be written as Equa­tion (A.4):

(A.4)

a = a +b x 0_C

,

Таблиця A.1 - Визначення коефіцієнта загальних втрат теплоти а

Table А.1 - Measurement of coefficient of total heat loss, а

а постійні значення а та b визначають методом найменших квадратів. Точки калібрування по­винні наближатися до прямої лінії (якщо коефі­цієнт лінійної кореляції менше 0,97, повторю­ють калібрування). Коефіцієнт а не повинен перевищувати 100 Джгод^-1К~¹ для підви­щення температури на 20 К.

А.3.1.2 Приклад розрахунку

У наступному практичному прикладі (див. таблицю А.1 та формулу А.З) вказано етапи розрахунку:

and the constant terms a and b shall be calculated by the method of least squares. The calibration points shall approximate to a straight line (if the coefficient of linear correlation is less than 0,97 the calibration shall be repeated). The coefficient, a, shall not exceed 100 J h^-1 K^-1 for a tempera­ture rise of 20 K.

A.3.1.2 Example calculation

The following worked example (see Table A.1 and Equation A.3) sets out the calculation stages:

При аналізі формули прямої лінії а = а +Ь х 0_С отримують наступні значення: 63,0 для а та 0,216 для Ь, коефіцієнт лінійної кореляції - 0,99.

Коефіцієнт загальних тепловтрат у калориметрі а для підвищення температури на 20 К розра­ховують як (63 + 0,216 х 20) = 67,3 Дж • год^-1 ■ К^-1. При коефіцієнті лінійної кореляції у 0,99 калі­брування вважають правильним, а калори­метр таким, що відповідає вимогам.

А.3.2 Визначення теплоємності

А.3.2.1 Процедура

Теплоємність порожнього калориметра р по­винна бути визначена методом охолодження. Для цього від'єднують калібрувальний циліндр від джерела живлення після досягнення ста­ціонарного стану для останньої точки калібру­вання для визначення а (див. А.3.1). Визна­чають загальну теплоємність калориметра с_Т з калібрувальним циліндром (див. А.2.4) з відо­мим значенням теплоємності с_с, за допомогою яких визначають теплоємність порожнього ка­лориметра р.

Теплоємність калібрувального циліндра по­винна бути розрахована за масовою часткою та теплоємністю різних елементів, з яких складається циліндр.

Під час охолодження теплообмін визначають за формулою:

c-j- х dQ = а х 0 х dt

з якого визначають загальну теплоємність калориметра з калібрувальним циліндром с_т у Дж/К за формулою:

Іп((0_о

Де:

t_d- час, який пройшов з моменту припинення подачі живлення, год;

0_О - різниця температур між калориметром для випробувань та еталонним калориметром у момент припинення подачі живлення, К;

а о - коефіцієнт загальних тепловтрат для різниці температур 0_О, Дж/(год • К);

0_f - різниця температур у момент часу t_d, К;

Analysis of the straight line equation, a = a + b x 0_C results in the values of 63,0 for a and 0,216 for b with a coefficient of linear correla­tion of 0,99.

The value of the coefficient of total heat loss for the calorimeter, a, for a temperature rise of 20 K, is calculated as (63 + 0,216 x 20) = 67,3 J ■ h^-1 ■ K^-1 and, as the coefficient of linear correlation is 0,99, the calibration is therefore valid and the calorime­ter meets the performance requirements.

A.3.2 Determination of the thermal capacity

A.3.2.1 Procedure

The measurement of the thermal capacity, p, of the empty calorimeter shall be carried out by the method of spontaneous cooling. For this purpose the calibration cylinder shall be disconnected from its electrical power supply after reaching the steady state condition for the last point of cali­bration to determine a (see A.3.1). Determine the total thermal capacity, c_T, of the calorimeter con­taining the calibration cylinder (see A.2.4) of known thermal capacity, c_c, from which that of the empty calorimeter itself, p, shall be calculated.

The thermal capacity of the calibration cylinder shall be calculated by weighting by mass the spe­cific heats of the different elements which consti­tute the cylinder.

During cooling, the heat exchange is given by Equation (A.5):

= (a+bx0)x0xdt, (A.5)

from which the total thermal capacity, c_T, of the calorimeter containing the calibration cylinder, in joules per Kelvin is expressed by Equation (A.6):

7s ■ (A-6) xa_f)/(0_z xa₀))

where:

t_d is the elapsed time since disconnecting the power supply, in hours;

0_O is the temperature difference between the cal­orimeter being calibrated and the reference calo­rimeter at the time of disconnecting power, in Kelvins;

a₀ is the coefficient of total heat loss, in joules per hour per Kelvin, for the temperature difference, e₀;

0_f is the temperature difference at point in time, t_d, in Kelvins

;

a_t- коефіцієнт загальних втрат теплоти для різниці температур 0_f, Дж/(год ■ К).

Початкова різниця температур0_О повинна ста­новити 35 К - 40 К. Теплоємність порожнього калориметра р у Дж/К визначають за форму­лою:

Ч

p — Cj- c_c.

ас охолодження повинен становити 22 год - ЗО год.

А.3.2.2 Приклад розрахунку

У наступному практичному прикладі (див. таб­лицю А.2 та) вказано етапи розрахунку: a_f is the coefficient of total heat loss, in joules per hour per Kelvin, for the temperature difference, Qt ■

The initial temperature difference, 0_O, shall be be­tween 35 К and 40 K. The value of the thermal ca­pacity of the empty calorimeter, p, in joules per Kelvin, shall be calculated from the equation:

(A.7)

The cooling period shall be between 22 h and 30 h.

A.3.2.2 Example calculation

The following worked example (see Table A.2) sets out the calculation stages:Таблиця A.2 - Визначення теплоємності порожнього калориметра р

Table A.2 - Measurement of thermal capacity of empty calorimeter, p

Розрахована теплоємність циліндра становить 1852 Дж/К (див. А.3.2.1). Середня теплоєм­ність калориметра становить 384 Дж/К.

Початкове підвищення температури становить 38,82 К та період випробування 28 год. Отже, визначення відповідає вимогам для прове­дення калібрування.

The thermal capacity of the cylinder was calcu­lated to be 1 852 joules per Kelvin (see A.3.2.1). From the above the average thermal capacity of the calorimeter is 384 joules per Kelvin.

The initial temperature rise was 38,82 К and the test period was 28 h therefore the determination meets the requirements for a valid calibration

.

Annex В
(informative)

ДОДАТОК В (довідковий)

ПРИКЛАД ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОТИ
ГІДРАТАЦІЇ

Цемент для випробування - СЕМ Ill/В, клас 32,5 згідно з EN 197-1:2000.

Температура у приміщенні для випробування була 20,0 °С.

Характеристики калориметра для випробу­вання:

• коефіцієнт загальних тепловтрат а = 63,0 + 0,216 х0 Дж-год^-1 • К^-1;

• теплоємність порожнього калориметра р = 384 Дж-К~¹.

Загальну теплоємність калориметра, контей­нера для розчину та розчину с, Дж/К (див. умову (4)) визначають за формулою:

с = 0,8 (350 + 1 050) + (3,8 х 175) +

Worked example of determination of heat
of hydration

The cement, on which these tests were carried out, was a CEM lll/B class 32,5 cement according to EN 197-1:2000.

The temperature in the test room was 20,0 °С.

The characteristics of the test calorimeter were:

• coefficient of total thermal loss, a= 63,0 + 0,216 x0 J h~¹ K~¹;

• thermal capacity of empty calorimeter, p = 384 J K’¹.

The total thermal capacity, c, of the calorimeter, mortar box and mortar, in joules per Kelvin, (see Equation (4)), was calculated by the equation:

(0,50x138)+ 384 = 2 238, (B.1

)а загальну теплоємність на грам цементу, Дж/(К г), визначають за формулою: and the total thermal capacity per gram of ce­ment, in joules per Kelvin per gram, is calculated by Equation (B.2):

(B.2)

^_ ₌ 2238 _{=6 39}m_c 35

0

• таблиці В.1 вказано підсумкові результати Для:

• часу, за якого зроблено виміри температур проби для випробування та еталонної проби;

• різниці температур між калориметром для випробувань та еталонним калориметром;

• тепловтрати калориметра;

• розрахована теплота гідратаці за перші 24 год.

В.З Determination of test results

Table B.1 sets out a summary of results for:

• times at which measurements of test and reference sample temperatures were taken;

• temperature rise, being the difference in the temperature of the test calorimeter compared with that of the reference calorimeter;

• heat losses from the calorimeter;

calculated heat of hydration over the first 24 h

.Таблиця В.1 - Визначення теплоти гідратації