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Concept
Capacité thermique
Résumé
La capacité thermique (anciennement capacité calorifique) d'un corps est une grandeur qui mesure la chaleur qu'il faut lui transférer pour augmenter sa température d'un kelvin. Inversement, elle permet de quantifier la possibilité qu'a ce corps d'absorber ou de restituer de la chaleur au cours d'une transformation pendant laquelle sa température varie.
Elle s'exprime en joules par kelvin (). C'est une grandeur extensive : plus la quantité de matière est importante, plus la capacité thermique est grande. Il peut donc être défini une capacité thermique molaire (exprimée en joules par mole kelvin, ) et une capacité thermique massique ou spécifique (exprimée en joules par kilogramme kelvin, , anciennement appelée chaleur spécifique).
La capacité thermique dépend des conditions opératoires mises en œuvre lors de sa détermination. Elle dépend notamment du phénomène mis en jeu pour augmenter la température : force de pression, force électromagnétique, etc. Par conséquent, il peut être défini plusieurs capacités thermiques.
Le deuxième principe de la thermodynamique implique qu'un corps ne peut être stable que si ses capacités thermiques sont positives strictement (un corps emmagasine de la chaleur lorsque sa température augmente). Toutefois la thermodynamique n'interdit pas qu'une capacité thermique puisse être négative (un corps dégage de la chaleur lorsque sa température augmente), et des exemples sont observés notamment en physique stellaire.
vignette|redresse=1.2|En raison de leur mobilité interne, les molécules peuvent emmagasiner de l'énergie d'agitation dans des degrés de liberté internes qui contribuent à la capacité thermique.
La notion de capacité thermique est due à Joseph Black (1728-1799). Avant le développement de la thermodynamique moderne, on pensait que la chaleur était un fluide (vision dite substantialiste) : le fluide calorique. Les corps étaient susceptibles de contenir une certaine quantité de ce fluide, qu'ils pouvaient emmagasiner ou restituer, d'où l'appellation de capacité calorifique.
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