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Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit von Toluol und Methanol mittels laserinduzierter thermischer Gitter

Determination of the thermal diffusivity of toluene and methanol using laser-induced thermal grating

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Zusammenfassung

Zur Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit von Flüssigkeiten wurde ein Meßverfahren mittels laser-induzierter thermischer Gitter entwickelt. Diese Meßmethode bietet folgende Besonderheiten gegenüber den herkömmlichen Verfahren: (a) Anwendbarkeit auf alle Flüssigkeiten, (b) berührungslose Messung, (c) Absolutmessung ohne Eichprozeduren, (d) eine sehr kurze Meßzeit, (e) eine sehr geringe Temperaturerhöhung, (f) eine sehr kleine Probegröße. Mit diesem Meßverfahren wurde die Temperaturleitfähigkeit von Toluol und Methanol im Temperaturbereich von 295 bis 375 K, also nahe der Sättigungskurve, bestimmt. Die Meßergebnisse sind dargestellt und verglichen mit denen von anderen Forschern.

Abstract

To determine the thermal diffusivity of liquids, the laser-induced thermal grating technique has been developed. This experimental technique features (a) a measurement technique applicable to all liquids, (b) a contact-free measurement, (c) an absolute technique without calibration, (d) a very short measuring time, (e) a quite small temperature rise, and (f) a very small sample volume. Using this technique, the thermal diffusivity of liquid toluene and methanol was measured in the temperature range 295 to 375 K, near the saturation line. The measuring results are presented and compared with those from other sources.

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Abbreviations

a m2/s:

Temperaturleitfähigkeit

c p J/(kg K):

spezifische isobare Wärmekapazität

c v J/(kg K):

spezifische isochore Wärmekapazität

d m:

Probendicke

d h m:

Durchmesser des Aufheizgebietes

I W/m2 :

Intensität

I 0 W/m2 :

Intensität des Anregungsstrahles

I 1 W/m2 :

Beugungsintensität erster Ordnung

n −:

Brechungsindex

q m−1 :

Gitter- und Streuvektor

T K:

Temperatur

t s:

Zeit

t h s:

Aufheizdauer

x m:

Ortskoordinate

y m:

Ortskoordinate

z m:

Ortskoordinate

α m−1 :

Absorptionskoeffizient

ΔT K:

Temperaturamplitude

δT K:

Temperaturfluktuation

θ −:

Schnittwinkel

θ s −:

Streuwinkel

Λ m:

Gitterkonstante

λ h m:

Wellenlänge des Anregungsstrahles

λ p m:

Wellenlänge des Probestrahles

ρ kg/m3 :

Dichte

σ c s:

Relaxationszeit

ϕ −:

maximale Phasenänderung des optischen GittersM

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Authors and Affiliations

  1. Lehrstuhl für Wärme- und Stoffübertragung, Ruhr-Universität Bochum, Gebäude IB 6/126 Universitätsstraße 150, D-44801, Bochum, Germany

    J. Wang &  M. Fiebig

Authors
  1. J. Wang
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  2. M. Fiebig
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Wang, J., Fiebig, M. Bestimmung der Temperaturleitfähigkeit von Toluol und Methanol mittels laserinduzierter thermischer Gitter. Heat and Mass Transfer 31, 83–87 (1995). https://doi.org/10.1007/BF02537425

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02537425

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