Par Riti Gupta, mis à jour le 24 mars 2022
Comprendre la capacité thermique molaire est essentiel pour les calculs thermodynamiques. Il vous indique la quantité d'énergie nécessaire pour augmenter la température d'une mole d'une substance d'un degré Celsius ou Kelvin.
La capacité thermique molaire (C) est définie comme la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une mole d'une substance de 1K :
C = (specific heat) × (molar mass)
1. Trouvez la chaleur spécifique de la substance (Jg⁻¹K⁻¹).
2. Multipliez par sa masse molaire (gmol⁻¹).
Cela donne C en unités de Jmol⁻¹K⁻¹.
Chaleur spécifique de l'eau =4,18Jg⁻¹K⁻¹.
Masse molaire de l'eau =18,0 gmol⁻¹.
Par conséquent, C = 4.18 × 18.0 = 75.2 J mol⁻¹ K⁻¹ .
Chaleur spécifique =2,20Jg⁻¹K⁻¹ ; masse molaire =16,04gmol⁻¹.
Donc, C = 2.20 × 16.04 = 35.3 J mol⁻¹ K⁻¹ .
La chaleur (q) nécessaire pour changer la température est donnée par :
q = n C ΔT
• n =nombre de taupes
• C =capacité thermique molaire (Jmol⁻¹K⁻¹)
• ΔT =changement de température (K)
Exemple : chauffer 5 moles de mercure de 10 K.
Chaleur spécifique du mercure =27,8Jmol⁻¹K⁻¹.
q =5mol×27,8Jmol⁻¹K⁻¹×10K =1390J.
Si vous connaissez q, C et ΔT, vous pouvez résoudre n :
n = q / (C ΔT)
Exemple :Un échantillon de carbonate de calcium absorbe 550 J lorsque sa température augmente de 5 K, avec C =82Jmol⁻¹K⁻¹.
n =550J / (82Jmol⁻¹K⁻¹×5K) =1,34mol.
Ces équations vous permettent de déterminer l'une des quatre variables (q, n, C, ΔT) une fois que les trois autres sont connues.
