Qu'est-ce que la capacité thermique ?
La capacité thermique (\(C\)) indique la quantité de chaleur qu'un objet doit absorber pour que sa température s'élève d'un degré. C'est une grandeur extensive : elle dépend à la fois du matériau et de la quantité de matière présente. Son unité dans le Système international (SI) est le joule par kelvin (J/K). Ce calculateur est universel et s'applique à n'importe quel système physique — aucune hypothèse propre à un pays n'est nécessaire.
Comment utiliser ce calculateur
Saisissez la chaleur totale (\(Q\)) fournie à l'objet, exprimée en joules, ainsi que la variation de température (\(\Delta T\)) qui en a résulté, en kelvins (ou en degrés Celsius, puisqu'une différence donne la même valeur numérique). Le calculateur divise \(Q\) par \(\Delta T\) pour obtenir la capacité thermique. Veillez à ce que la chaleur et la variation de température se rapportent bien au même processus.
La formule expliquée
L'équation de définition est $$C = \frac{\text{Heat Energy }Q\text{ (J)}}{\Delta T\text{ (K)}}$$ où \(Q\) désigne la chaleur transférée et \(\Delta T = T_{\text{finale}} - T_{\text{initiale}}\). Une capacité thermique élevée signifie que l'objet résiste aux variations de température : il peut emmagasiner beaucoup d'énergie pour une faible hausse de température. Pour obtenir la capacité thermique massique (chaleur spécifique), divisez \(C\) par la masse : \(c = C / m\).
Exemple concret
Supposons que 5 000 J de chaleur fassent monter la température d'un objet de 10 K. On obtient alors $$C = \frac{5000}{10} = 500 \text{ J/K}.$$ Si cet objet avait une masse de 2 kg, sa capacité thermique massique serait de \(500 / 2 = 250\) J/(kg·K).
FAQ
Quelles unités utiliser ? Exprimez \(Q\) en joules et \(\Delta T\) en kelvins (ou en différence de °C) pour obtenir \(C\) en J/K. Gardez des unités cohérentes.
Quelle est la différence entre capacité thermique et chaleur spécifique ? La capacité thermique (\(C\)) concerne un objet entier ; la capacité thermique massique, ou chaleur spécifique (\(c\)), se rapporte à l'unité de masse. Divisez \(C\) par la masse pour obtenir \(c\).
\(\Delta T\) peut-il être négatif ? Si l'objet se refroidit, \(Q\) et \(\Delta T\) sont tous deux négatifs, de sorte que \(C\) reste positif. Une variation de température nulle n'est pas définie et est protégée par le calculateur.
