Chaleur spécifique à volume et pression constants
La chaleur spécifique est une propriété liée à l’énergie interne qui est très importante en thermodynamique. Les propriétés intensives c v et c p sont définies pour les substances compressibles pures et simples en tant que dérivées partielles de l’ énergie interne u (T, v) et de l’ enthalpie h (T, p) , respectivement:
où les indices v et p désignent les variables conservées pendant la différenciation. Les propriétés c v et c p sont appelées chaleurs spécifiques (ou capacités thermiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles associent le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Les unités SI sont J / kg K ou J / mole K . Deux chaleurs spécifiques sont définies pour les gaz, une pour le volume constant (c v ) et une pour la pression constante (c p ) .
Selon la première loi de la thermodynamique , pour un processus à volume constant avec un gaz parfait monoatomique, la chaleur spécifique molaire sera:
C v = 3 / 2R = 12,5 J / mol K
parce que
U = 3 / 2nRT
On peut déduire que la chaleur spécifique molaire à pression constante est:
C p = C v + R = 5 / 2R = 20,8 J / mole K
Ce C p est supérieur à la chaleur spécifique molaire à volume constant C v , car il faut maintenant fournir de l’énergie non seulement pour élever la température du gaz, mais aussi pour que le gaz fonctionne, car dans ce cas le volume change.
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