Capacité thermique d'un corps pur

Définition de la capacité thermique

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 = mc_mdT
avec c_m 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 C_m en J.mol^-1.K^-1
En intégrant, la relation devient:
Q= n_iC_i ΔT

Lorsque la transformation s'effectue à pression constante (pression atmosphérique par exemple), on place un indice sur la capacité thermique pour le spécifier:
c_p: capacité thermique massique à pression constante
C_p: capacité thermique molaire à pression constante
On procède de la même façon pour un volume constante (calorimètre par exemple):
c_v: capacité thermique massique à volume constant
C_v: capacité thermique molaire à volume constant

Utilisation de la chaleur massique

Exemple d'une transformation à volume constant (isochore):
dU = δQ + δW
δW= -P_extdV = 0
dU = δQ d'où ΔU = Q_v = nC_v ΔT
Remarque: on note C_v 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.