《地热资源开发利用评价中土工样品比热容试验方法（征求意见稿）》.docx

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地热资源开发利用评价在土工样品比热容试验方法

1适用范围

本标准适用于原状或扰动的黏性土或砂质土。检出限（测定范围）：0.1~8.0kJ/(kg·℃)

2规范性引用文件

本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件。

GB/T1-2020标准化工作导则GB/T20000标准化工作指南GB/T20001标准化编写规则

3术语和定义

地热资源开发利用评价中土工样品比热容(SoilTestforspecificheatcapacityofgeothermalresources),为方便起见，以下本文中简称比热容（specificheatcapacity），是单位质量土样的热容量，即单位质量土样改变单位温度时的吸收或释放的内能。比热容是表示土样热性质的物理量。

4方法提要

本比热容测试采用冷却法，在土试样中心插入热电偶，当土试样中心温度在恒温箱达到均匀平衡状态，以水（4.2kJ/(kg·℃)）为标准样品，测定土、水的比热容，将加热的土样（温度及热电偶测量）放入水中，水放入恒温保温瓶中。水随着加热的土样面而温度升高，热电偶数字显示水的平衡温度，即为水的终温。通过计算测试土试样的各参数值便可得出土试样的比热容。

热电偶测温技术是当前生产实际中常用的测试方法，它比一般的温度计测温方法有着测量范围广，测量值精度高，可以自动补偿热电偶的非线性因素等优点。

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5仪器设备

5.1比热容测试仪。

5.2测试仪正常工作环境条件:

5.2.1温度在20℃~30℃范围内；

5.2.2相对湿度不大于80%；

5.2.3周围无震动、无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰的环境中；

5.2.4电源电压的波动范围不应超过额定电压的±10%

5.3其他设备：切土刀、钢丝锯、天平、烘箱等

5.4所用主要设备均需法定计量校准。

6操作步骤

6.1样品制作

6.1.1将试样放入切土盘上下圆盘之间，用钢丝锯切成规定尺寸的园柱。（或取代表性扰动

岩土）；

6.1.2用小钢针在样柱中间打小孔。加盖防水膜，冷藏保持好水分尽快（小于3小时）测，或者把样品烘干试验，用含水率校正。同时，取代表性土样做含水率。

6.2测试系统标定；

6.2.1将岩土样换成水样；

6.2.2按照样品测试的方法，测试水标样的比热容C1，与水的比热容标准值4.2kJ/(kg·℃)

比较来计算测试系统标定系数，以多次（3～5）测定的稳定值（相邻两次测试值之差小于允许值）的算术平均值为最终结果。

6.3样品测试（按设备操作要求，进行试验。）

6.3.1称重试样质量M2，将试样放入烘箱内，并将热端热电偶插入土样的中心位置，将冷

端热电偶插入放冰保温瓶的冰中，加热试样，一般比室温高20℃,测量试样温度(均恒温度)即试样初温T1；

6.3.2称重水的质量M1，放入保温瓶中，并将另一根热端热电偶插入水中，测量水中温度即水的初温T2；

6.3.3将加热的试样迅速放入存水的保温瓶中，水中温度上升，等水中温度稳定后记录水的终温T3；

6.3.4将数据填入记录表中，算出样品的比热容。连续试验三次，以平均值报出。

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7结果计算

7.1按式（7.1）计算比热容：

C=4.2×M1×(T3-T2)/M2×(T1-T3)（6.1）

式中C-------岩土样品的比热容，kJ/(kg·℃)

4.2------水的比热容参考标准值，kJ/(kg·℃)M1------水的质量，g；

M2-------岩土试样的质量，g；T1--------岩土试样的初温，℃T2--------水的初温，℃

T3--------水的终温，℃

7.2测试结果表示至小数点后第二位；测试结果相对误差值≦5﹪。

8记录

8.1本试验的记录表格如表8.1。

表8.1

比热容试验记录表

工程名称：

工程编号：环境温度：℃湿度%RH设备名称：型号：设备编号：水的比热容：

样品含水率（%）:湿土质量（克）：干土质量（克）：

试样编号

水质量(g)

试样质量

(g)

试样初温

(℃)

水的初温

(℃)

水的终温

(℃