La principale différence entre la capacité thermique et la chaleur spécifique est que la capacité thermique dépend de la quantité de substance, tandis que la capacité thermique spécifique en est indépendante.
Lorsque nous chauffons une substance, sa température augmente, et lorsque nous la refroidissons, sa température diminue. Cette différence de température est proportionnelle à la quantité de chaleur fournie. La capacité calorifique et la chaleur spécifique sont deux constantes de proportionnalité liées au changement de température et à la quantité de chaleur.
Qu'est-ce que la capacité thermique ?
En thermodynamique, l'énergie totale d'un système est l'énergie interne. L'énergie interne spécifie l'énergie cinétique et potentielle totale des molécules du système. Nous pouvons modifier l'énergie interne d'un système soit en travaillant sur le système, soit en le chauffant. L'énergie interne d'une substance augmente lorsque nous augmentons sa température. La quantité d'augmentation dépend des conditions dans lesquelles le chauffage a lieu. Ici, nous avons besoin de chaleur 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 d'une substance, la capacité calorifique est doublée. La chaleur dont nous avons besoin pour augmenter la température de t1 à t2 d'une substance peut être calculée à l'aide de l'équation suivante.
q=C x ∆t
q=chaleur requise
∆t=t1-t2
Figure 01: Capacité thermique de l'hélium
L'unité de capacité calorifique est J°C-1 ou JK-1. Deux types de capacités calorifiques sont définies en thermodynamique; capacité calorifique à pression constante et capacité calorifique à volume constant.
Qu'est-ce que la chaleur spécifique ?
La capacité calorifique dépend de la quantité de substance. La chaleur spécifique ou capacité thermique spécifique (s) est la capacité thermique qui est indépendante de la quantité de substances. Nous pouvons le définir comme "la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'un gramme d'une substance d'un degré Celsius (ou d'un Kelvin) à une pression constante".
L'unité de chaleur spécifique est Jg-1oC-1 La chaleur spécifique de l'eau est très élevée, avec une valeur de 4.186 Jg-1oC-1 Cela signifie que pour augmenter la température de 1 g d'eau de 1°C, nous avons besoin de 4,186 J d'énergie thermique. Cette valeur élevée rend compte du rôle de l'eau dans la régulation thermique. Pour trouver la chaleur nécessaire pour augmenter la température d'une certaine masse d'une substance de t1 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, 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). En effet, la chaleur ajoutée ou retirée lors du changement de phase ne modifie pas la température.
Quelle est la différence entre la capacité thermique et la chaleur spécifique ?
La principale différence entre la capacité thermique et la chaleur spécifique est que la capacité thermique dépend de la quantité de substance, tandis que la capacité thermique spécifique en est indépendante. De plus, lorsque l'on considère la théorie, la capacité thermique de la quantité de chaleur nécessaire pour modifier la température d'une substance de 1 °C ou 1 K, tandis que la chaleur spécifique est la chaleur nécessaire pour modifier la température de 1 g de la substance de 1 °C ou 1 K.
Résumé - Capacité thermique vs chaleur spécifique
La capacité thermique et la chaleur spécifique sont des termes importants en thermodynamique. La principale différence entre la capacité thermique et la chaleur spécifique est que la capacité thermique dépend de la quantité de substance, tandis que la capacité thermique spécifique en est indépendante.
