Premier principe de la thermo-
dynamique

Les capacités calorifiques ou coefficients calorimétriques


Expérimentalement, on montre que l’état d’un corps pur monophasique ne dépend que de deux variables indépendantes (un calcul de variance nous amène aussi à deux : v = c + 2 - j = 1 + 2 - 1 = 2). Pour une transformation élémentaire réversible, la quantité de chaleur transférée peut s’exprimer en fonction du couple de variable :

  • (T, V), pour lequel :

d Qrév = n CV . dT + lV . dV

  • (T, P), pour lequel :

d Qrév = n CP . dT + lP . dP

 

Ici, CP et CV sont respectivement les capacités calorifiques molaires à pression constante et volume constant.

La capacité calorifique molaire à volume constant s’exprime par :

dU = d Q + d W = n CV dT + (lV - P) dV

Soit encore :

CV = 1/n ( U/ T)V = ( Um/ T)V

On en déduit que :

U(T, V0) = U(T0, V0) + n CV (T, V0) . dT

La capacité calorifique molaire à pression constante s’exprime par :

dH = d(U + PV) = n CP dT + (lP + V) dP

Soit encore :

CP = 1/n ( H/ T)P = ( Hm/ T)P

On en déduit que :

H(T, P0) = H(T0, P0) + n CP (T, P0) . dT

Ou encore :

H (T, P0) = H(T0, P0) + CP (T, P0) . dT