On a vu que : ki = mi . ci
ci est une constante caractéristique de chaque corps, c'est la capacité
calorifique.
alors
Q = mi . ci. ΔT
Par définition, la capacité calorifique est la quantité de chaleur qu'il est nécessaire de fournir à 1 g d'un corps pour élever
sa température de 1 K.
Définition : On a donc défini la calorie comme la quantité de chaleur nécessaire pour réchauffer
un gramme d’eau de
un degré.
La valeur de la capacité calorifique peut varier avec la température.
En général, une fonction mathématique polynomiale permet d'obtenir la valeur de la capacité
calorifique en fonction
de la température :
C = a + b T + cT2 + d T-2 (on donne les valeurs de a, b, c et d)
Si C est constante dans l’intervalle de température alors : b = c = d = 0.
La valeur moyenne de la capacité calorifique des solides, liquides et gaz est de :
30 à 40 J.mol-1.K-1 ou 1,7 à 2,2 J.g-1.K-1 ou 0,4 à 0,5 cal.g-1.K-1
La valeur de la capacité calorifique de l'eau est de :
75 J.mol-1.K-1 ou 4,2 J.g-1.K-1 ou 1 cal.g-1.K-1
On constate que l'eau a une capacité calorifique qui est le double de celle de la plupart des corps.
Cas des gaz
Pour les gaz, suivant que l'échauffement est réalisé à pression constante ou à volume constant
on parle de Cp ou Cv,
il s'agit de la capacité calorifique molaire (l'unité est le J.mol-1.K-1).
Il existe une relation que l'on démontre en thermodynamique : Cp - Cv = R.. ..(relation de Meyer)
où R est la constante des gaz parfaits = 8,31 J . mol-1.K-1
Lorsque l'unité est le J.kg-1.K-1, on parle alors de la
capacité calorifique massique c (en minuscule).
A retenir
La définition de la capacité calorifique et son expression mathématique.
La relation de Meyer.