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Capacité thermique d’un corps pur

Définition de la capacité thermique


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La quantité de chaleur échangée dQ pour une variation de température dT d’un corps est proportionnelle à la masse  m du corps et à sa chaleur massique c.
δQ = mcmdT
avec cm la chaleur massique en JK-1Kg-1 et m la masse.
On remplace généralement  la masse par le nombre de mole n et la chaleur massique par la capacité calorifique molaire Cm en J.mol-1.K-1
En intégrant, la relation devient :
Q= niCi ΔT
Lorsque la transformation s’effectue à pression constante (pression atmosphérique par exemple), on place un indice sur la capacité thermique pour le spécifier :
cp : capacité thermique massique à pression constante
Cp :  capacité thermique molaire à pression constante
On procède de la même façon pour un volume constante (calorimètre par exemple) :
cv : capacité thermique massique à volume constant
Cv :  capacité thermique molaire à volume constant

Utilisation de la chaleur massique

Exemple d’une transformation à volume constant (isochore):
 dU = δQ + δW
δW= -PextdV = 0
dU = δQ d’où ΔU = Qv = nCv ΔT
Remarque : on note Cv pour indiquer que la capacité calorifique molaire est à volume constant. C’est le cas par exemple d’une transformation s’effectuant dans une bombe calorimétrique.
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