Surface and Size Effects on the Specific Heat Capacity of Nanoparticles

Abstract

Extending the elastic continuum model for fine particles, a theoretical model was proposed to include the different contributions of interior and surface atoms for the specific heat capacity. The effect of size and temperature and the softening of surface atom vibrations were studied, and a dimensionless variable was proposed to characterize the effect of particle size and temperature on the specific heat capacity of nanoparticles. The proposed model was used to fit experimental data for copper oxide nanoparticles. KEY WORDS: nanoparticle; size effect; specific heat capacity; surface effect.

A review on the heat and mass transfer phenomena in nanofluid coolants with special focus on automotive applications

“…In experiments, the specific heat capacity of nanofluids (c p,nf ) is found to be influenced by several parameters, including particle volume or weight fraction [69,173,174,176,177,179,[181][182][183], temperature [176,177,181,182,184], particle size and shape [185], particle material [186], and base fluid type [186].…”

Specific Heat Capacity of TiO2 Nanoparticles

“…Another approach in the small size regiment is valence force field (VFF) model [9][10][11]. In the case of large size particles, where the VFF and continuum models are not applicable, some models have been proposed which impose the size and surface effects on the bulk structure properties [6]. Study of small size TiO 2 nanoparticles using molecular dynamics simulation has also been reported by Pavan et al [11].…”

Nano Mineralojik Akışkanların Termofiziksel Özelliklerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

“…Deneysel çalışma sonuçları, nanopartiküllerin konsantrasyonu arttıkça nanoakışkanın dinamik viskozitesinin arttığını ve sıcaklığın artmasıyla nanoakışkanın viskozitesinin önemli ölçüde azaldığını göstermiştir [22]. Karbon nanotüpten oluşan nanoakışkanın özgül ısı kapasitesine nano parçacık boyutu ve sıcaklığın etkisi incelenmiş, sonuçta özgül ısının belirli bir sıcaklıkta nano parçacık boyut ve şekline bağlı olmadığı sonucuna varılmıştır [23]. Yüksek sıcaklıkta çalışan nanoakışkan elde etmek amacıyla temel akışkan erimiş tuz olan dört farklı boyutlarda (5, 10, 30 ve 60 nm çapında) silikondioksit nano parçacıkları içeren nanoakışkan hazırlanmıştır.…”

“…Bu çalışmada; bentonit, diatomit, sepiyolit ve klinoptilolit içeren mineralojik nanoakışkanların termofiziksel özellikleri olan özgül ısı, viskozite ve ısıl iletkenlik değerlerinin deneysel olarak tespit edilmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır. [23][24][25]. Deneysel çalışma sonucunda da mineralojik nanoakışkanların özgül ısı değerinin saf suya kıyasla arttığı belirlenmiş olup, deney sonuçları literatür verileri ile de desteklenir niteliktedir.…”