Différence entre la capacité thermique et la chaleur spécifique

Capacité thermique vs chaleur spécifique

Quand une substance est chauffée, sa température augmente et lorsqu'elle est refroidie, sa température diminue. La différence de température est proportionnelle à la quantité de chaleur fournie. La capacité calorifique et la chaleur spécifique sont deux constantes de proportionnalité pour relier le changement de température et la quantité de chaleur.

Capacité thermique

En thermodynamique, l’énergie totale d’un système est appelée énergie interne. L'énergie interne spécifie l'énergie cinétique et potentielle totale des molécules du système. L'énergie interne d'un système peut être modifiée en effectuant des travaux sur le système ou en le chauffant. L'énergie interne d'une substance augmente lorsque sa température augmente. Le montant de l'augmentation dépend des conditions dans lesquelles le chauffage a lieu. La chaleur est nécessaire pour augmenter la température. La capacité calorifique (C) d'une substance est «la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une substance d'un degré Celsius (ou d'un Kelvin)». La capacité calorifique diffère d'une substance à l'autre. La quantité de substance est directement proportionnelle à la capacité calorifique. Cela signifie qu'en doublant la masse de la substance, la capacité calorifique peut être doublée. La chaleur nécessaire pour augmenter la température de t₁ à t₂ d'une substance peut être calculée en utilisant l'équation suivante.

q = C x ∆t

q = chaleur requise

∆t = t₁-t₂

L'unité de capacité thermique est J^oC^-1 ou JK^-1. Deux types de capacités thermiques sont définis en thermodynamique; la capacité thermique à pression constante et la capacité thermique à volume constant.

Chaleur spécifique

La capacité calorifique dépend de la quantité de substance. La chaleur spécifique ou la capacité thermique spécifique est la capacité thermique, qui est indépendante de la quantité de substances. Elle peut être définie comme «la quantité de chaleur requise pour élever la température d'un gramme d'une substance de un degré Celsius (ou d'un Kelvin) à pression constante». L'unité de chaleur spécifique est Jg.^-1oC^-1.La chaleur spécifique de l'eau est très élevée avec la valeur de 4.186 Jg^-1oC^-1. Cela signifie que la température de 1 g d’eau doit augmenter de 1 ^oC, 4,186 J, l’énergie thermique est nécessaire. Cette grande valeur se rencontre pour le rôle de l'eau dans la régulation thermique. Trouver la chaleur nécessaire pour augmenter la température d'une certaine masse d'une substance₁ à t₂,  l'équation suivante peut être utilisée.

q = m x s x t

q = chaleur requise

m = masse de la substance

∆t = t₁-t₂

Cependant, l'équation ci-dessus ne s'applique pas si la réaction implique un changement de phase. Par exemple, il ne s'applique pas lorsque l'eau passe en phase gazeuse (au point d'ébullition) ou lorsque l'eau gèle pour former de la glace (au point de fusion). Ceci est dû au fait; la chaleur ajoutée ou enlevée pendant le changement de phase ne change pas la température.