Capacité thermique massique et échauffement sans transition de phase

Terminale générale Spé · Physique-Chimie Spé Terminale

À retenir

• Formule fondamentale : U = m c T = C T. • Unités : m en kg, c en Jkg^-1K^-1, T en K (ou ^C), U en J. • Capacité thermique globale : C = m c (en J/K). • À apport d'énergie égal, un corps de faible capacité thermique (métal) voit sa température augmenter beaucoup plus vite qu'un corps de forte capacité (eau).

Le cours

Variation d'énergie interne d'un système incompressible Pour un système incompressible et indilatable (solide ou liquide de masse volumique constante) ne changeant pas d'état physique, le volume reste constant (W = 0) : • La variation d'énergie interne U est directement proportionnelle à la variation de température T : U = m c T = m c (T_f - T_i) • Dans cette relation : - m est la masse du système en kilogrammes (kg). - c est la capacité thermique massique du matériau en Jkg^-1K^-1 (ou Jkg^-1^C^-1). - T = T_f - T_i est la variation de température. • La capacité thermique globale du système est notée C = m c (en JK^-1). • L'eau liquide possède une capacité thermique massique exceptionnellement élevée : c_eau 4185 Jkg^-1K^-1 4,18 kJkg^-1^C^-1 ce qui confère à l'eau un rôle fondamental de régulateur thermique pour le climat et les organismes vivants.

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