Capacité thermique isobare

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[modifier] Définition

La capacité thermique isobare d'un matériau, que l'on note le plus souvent $C_p(T)~$ , correspond physiquement à la quantité de chaleur $d Q~$ que l'on doit lui fournir pour élever sa température de un kelvin, en partant de $T~$ :

$d Q = C_p(T) \, d T$

Réciproquement, si le corps en question se refroidit de un kelvin depuis la température $T~$ , il libérera une quantité de chaleur égale elle aussi à $d Q$ . De manière plus générale, pour faire passer la température de ce corps de $T_0~$ à $T_1~$ , la quantité de chaleur nécessaire est obtenue par simple intégration de la relation précédente :

$\Delta Q = \int_{T_0}^{T_1} C_p(T) \, d T$

Si la différence de températures entre $T_0~$ et $T_1~$ est suffisamment faible pour que la capacité thermique ne varie pas, la quantité de chaleur précédente s'exprime plus simplement :

$\Delta Q = \overline{C_p} \, (T_1 - T_0)$

avec $\overline{C_p}$ la valeur moyenne de la capacité thermique entre les deux températures $T_0~$ et $T_1~$ .

En pratique, cette grandeur est le plus souvent rapportée à la quantité de matière concernée et l'on parle de capacité thermique massique isobare ou de capacité thermique molaire isobare selon la manière utilisée pour quantifier la matière. L'unité utilisée est alors le joule par kilogramme et par kelvin (J·kg^-1·K^-1) ou le joule par mole et par kelvin (J·mol^-1·K^-1).