capacité thermique massique (des gaz).

[coconet]

bonjour.
je voudrais savoir si il y a une explication quantique qui décrit les variations de "chaleurs massiques' des différents gaz ?en effet, sur le tableau comparatif de wikipédia, on voit que la chaleur massique de l'hydrogéne est de 14300 unités
de l'hélium est de 5190 unités
du lithium est de 3582 unités ect...
quand on s'intéresse aux lois des gaz parfaits et réels, on aurait tendance a croire que, la température dépendant de l'énergie cinétique des molécules,la chaleur nécessaire pour chauffer ces molécules devrait ètre une fonction "directe "de la masse du gaz.c'est a dire que tous les gaz devraient avoir la mème chaleur massique !
quand on étudie les tableaux de wiki,il semblerait que la chaleur massique d'une matière serait plutot une fonction du volume des atomes. ???

[deep_turtle]

Salut,

on aurait tendance a croire que, la température dépendant de l'énergie cinétique des molécules,la chaleur nécessaire pour chauffer ces molécules devrait ètre une fonction "directe "de la masse du gaz.

Je ne vois pas pourquoi. L'énergie cinétique dépend de la masse et de la vitesse, et quand on apporte une quentité de chaleur donnée à deux gaz de M différents, les molécules correspondantes auront aussi des vitesses différentes !

En fait, c'est la capacité calorifique molaire qui est à peu près la même pour tous les gaz (on le montre en calculant l'énergie interne, en utilisant le théorème de l'équipartition), et la capacité calorifique massique est donc inversement proportionnelle à la masse molaire.

[deep_turtle]

Je précise : quand on donne une certaine énergie à un gaz, sous forme de chaleur par exemple, celle-ci se répartit à peu près équitablement sur l'ensemble des constituants microscopiques, indépendamment de leur masse. Les molécules lourdes auront des vitesses plus faibles que les légères et au final, les énergies cinétiques de tout ce petit monde seront les mêmes. C'est ça l' « équipartition ».

Pour un gaz non parfait il y a quelques corrections à apporter à ce que je viens d'écrire mais c'est l'idée.

[Coincoin]

Salut,
Effectivement, ça ne vient que de l'équipartition.

Par contre, à basse température, tu auras des évolutions de la capacité calorifique à cause d'effets quantiques : les niveaux d'énergie étant quantifiés, à trop basse énergie, il n'est plus possible de passer au niveau d'au-dessus. Le degré de liberté est donc "gelé", ce qui fait diminuer la capacité calorifique (qui tend donc vers 0 quand on tend vers le zéro absolu).

[coconet]

merci de vos réponces.mais est-on absolument sur que c'est bien l'énergie cinétique qui accumule la chaleur dans un corps?
en effet je pense avoir compris que la chaleur c'est égal à une quantité de photons multipliée par leur énergie individuelle.
comment des photons qui n'ont pas de masse peuvent-ils céder une quantité de mouvement a un atome?

[Coincoin]

La chaleur n'est pas due aux photons, mais à l'agitation des molécules.

De plus, ce n'est pas parce que les photons n'ont pas de masse qu'ils n'ont pas de quantité de mouvement.

[coconet]

ce qui me trouble dans la théorie des gaz et autres fluides, c'est la présence d'une couche limite entre un solide et un fluide.comment expliquer que ,a vitesse nulle,les atomes du fluide ne sont pas "attachées "au solide; puis q'une fois que le fluide prend de la vitesse par rapport au solide,les molécules du fluide semblent fortement liées a ce dernier?

[zoup1]

Je ne comrends pas ce qui te gêne. Une couche limite c'est justement l'occasion de traiter les interactions particulières entre le fluide et le solide. Généralement il n'y a pas tellement de mystère, les molécule du fluide sont simplement freinées (en moyenne) par le voisinage d'une paroi solide