La capacité thermique (C), également appelée capacité calorifique, est une quantité qui correspond à la quantité de chaleur présente dans un corps par rapport à la variation de température subie par celui-ci.
Formule
Pour calculer la capacité thermique, la formule suivante est utilisée :
C = Q/Δθ ou alors C = m. ç
Où,
Ç: capacité thermique (cal/°C ou J/K)
Q: quantité de chaleur (chaux ou J)
Δθ: variation de température (°C ou K)
m: masse (g ou kg)
ç: chaleur spécifique (cal/g°C ou J/Kg. K)
Exemple
Si un corps a une capacité calorifique de 20 cal/°C, cela signifie que lorsqu'il reçoit ou donne 20 calories, sa température augmente ou diminue de 1°C.
Capacité thermique et chaleur spécifique
O chaleur spécifique (c), également appelée capacité massique thermique, est une quantité physique liée à la quantité de chaleur reçue par un corps et à sa variation thermique.
Par conséquent, il détermine la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température de 1 °C de 1 g de l'élément.
Contrairement à la chaleur spécifique, qui ne dépend que de la substance, la capacité calorifique dépend directement de la substance et de la masse du corps.
Autrement dit, la capacité thermique (C) est une grandeur physique caractéristique du corps, c'est-à-dire qu'elle intervient dans sa masse. D'autre part, la chaleur spécifique (c) est une quantité physique caractéristique de la substance.
Pour calculer la chaleur spécifique des substances, la formule suivante est utilisée:
c = Q/m. Δθ ou alors c = C/m
Où,
ç: chaleur spécifique (cal/g°C ou J/Kg. K)
Q: quantité de chaleur (chaux ou J)
m: masse (g ou kg)
Δθ: variation de température (°C ou K)
Ç: capacité thermique (cal/°C ou J/K)
A lire aussi :
- Calorimétrie
- Chaleur et température
- Chaleur sensible
- chaleur latente
Exercices d'examen d'entrée avec rétroaction
1. (PUCCAMP) Une barre de cuivre de masse 200 g est retirée de l'intérieur d'un four, où elle était en équilibre chaleur, et placé à l'intérieur d'un récipient d'une capacité thermique de 46 cal/°C qui contient 200 g d'eau à 20°C. La température d'équilibre finale est de 25°C. La température du four, en °C, est approximativement égale à: Soit: CCu = 0,03 cal/g°C
a) 140
b) 180
c) 230
d) 280
e) 300
Alternative c
2. (UFSE) Le tableau ci-dessous montre la masse m de cinq objets métalliques, avec leurs chaleurs spécifiques sensibles respectives c.
| Métal | c (cal/g°C) | m (g) |
|---|---|---|
| Aluminium | 0,217 | 100 |
| Le fer | 0,113 | 200 |
| Cuivre | 0,093 | 300 |
| Argent | 0,056 | 400 |
| Conduire | 0,031 | 500 |
L'objet qui a la plus grande capacité thermique est :
a) aluminium
b) fer
c) diriger
d) argent
e) cuivre
Alternative et
3. (Mackenzie) Une source thermique délivre 55 cal/s à puissance constante. Un corps d'une masse de 100 g absorbe entièrement l'énergie de la source et a une température qui varie en fonction du temps, comme le montre le graphique ci-dessous.
La capacité thermique de ce corps et la chaleur spécifique de la substance qui le constitue sont respectivement égales à :
a) 2,2 cal/°C et 0,022 cal/g°C.
b) 2,2 cal/°C et 0,22 cal/g°C.
c) 2,2 cal/°C et 2,2 cal/g °C.
d) 22 cal/°C et 0,22 cal/g°C.
e) 22 cal/°C et 0,022 cal/g°C.
Alternative
