Capactié thermique molaire ou massique?

[invitedaaffc7a]

Bonjour,

Je suis actuellement en 1er année de Licence SVT. Au vue de l'examen de physique et plus particulièrement de thermodynamique, je rencontre un petit problème qui me bloque.

Je ne sais pas quand utilisé Cp(massique) ou Cv(molaire) quand on veut calculer soit la chaleur Q ou l’énergie interne U à l'aide de la formule nCvdT . Alors je sais, enfin je pense savoir, que Cv s'utilise tous le temps sauf que le système est isobare, du coup avec la pression constant on devrait utilisé Cp. Or, en regardant les exercices corrigés ou les annales des exams, je ne vois jamais Cp même dans un contexte isobare. Donc je m'adresse à vous pour savoir quand utilisé Cp alors.

Merci d'avance.
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[Tifoc]

Bonjour,

Là il y a de grosses confusions
Cp est la capacité thermique à pression constante.
Cv est la capacité thermique à volume constant.
A la base ce sont des Joule par Kelvin et par... qq chose
Si elles sont molaires, qq chose = mol (donc on a des J.K-1.mol-1)
Si elles sont massiques, qq chose = kg (et donc J.K-1.kg-1).
L'utilisation de l'une ou l'autre dépend du contexte... molaire ou massique. Autrement dit les unités des variables qui "entourent" Cp ou Cv, que disent-elles ?
Par ailleurs, la précision "à pression" ou "à volume" constant se réfère au calcul de la chaleur*.
Donc Q=n.Cp.dT à pression constante pour du molaire, Q=m.Cp.dT à pression constante pour du massique. Et Q=n.Cv.dT à volume constant... je vous laisse poursuivre !

* pour l'énergie interne et l'enthalpie, c'est "plus simple" mais peut-être est-ce trop tôt de le dire ici.

Bonnes révisions !

[invitedaaffc7a]

Merci Tifoc pour ta réponse. C'est vrai que je me suis trompé dans les noms et merci de m'avoir éclairé.
Pour ce qui est du choix "à pression" ou "à volume" constant, c'est encore flou. Prenons un exemple :
On nous donne la température ( 27 degré soit 300.15 K ), on sait que le volume final Vf=2Vi. Et on demande l’énergie interne lorsque le gaz est chauffé à pression constant.
Donc ici, le gaz étant chauffé à pression CONSTANT, ce serait logique de le calculer avec U= -Pdv+nCpdT , c'est à dire avec Cp qui est ici 5/2R, or le corrigé utilise Cv qui serait 3/2R, ce qui donne pas le même résultat.
Serai-ce une faute de correction ou quelque chose m’échappe?

[Tifoc]

Pour ce qui est du choix "à pression" ou "à volume" constant, c'est encore flou...Serai-ce une faute de correction ou quelque chose m’échappe?

J'ai déjà répondu...

Par ailleurs, la précision "à pression" ou "à volume" constant se réfère au calcul de la chaleur*.

Et j'ajoutais :

* pour l'énergie interne et l'enthalpie, c'est "plus simple" mais peut-être est-ce trop tôt de le dire ici.

Mais visiblement ce n'était pas trop tôt
La relation est dU=?.Cv.dT (à la place du ?, mettre ce qu'il faut - voir réponse précédente) quelle que soit la transformation

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedaaffc7a]

Aaah, l'énergie interne U est toujours égale à U=?nCvdT avec ?=m ou n selon le cas. Quant au Cp, il est utilisé que pour le calcul de la chaleur Q. Si c'est bien cela, j'ai compris et je vous remercie

[Tifoc]

Cp est aussi utilisé pour le calcul de l'enthalpie...

[invite655e48f9]

Salut,

l'énergie interne est toujours : U = m*Cv*delta T
Avec : U en J, m en kg, Cv en J/kg/K et delta T en K.
Tu sais que : n = m / M donc m = n*M donc U = ... (plus qu'à remplacer)

Comme disait Tifoc :
Cp est la chaleur sensible massique en J/kg/K lorsque tu as une transformation isobare (intervient notamment dans la formule de la chaleur à transformation isobrique) et pour info, à pression constante : Q = m*Cp*delta T = m* delta h car delta h = Cp*delta T
avec h : enthalpie massique

Maintenant, si tu rencontres des gammas, c'est : gamma = Cp / Cv donc si tu dis rencontrer Cv à chaque fois, tu dois avoir gamma qui apparaît (il vaut généralement 1,2 ou 1,4). Tu peux aussi rencontrer "r" qui est la constante d'un gaz égale à Cp - Cv et qui vaut 287 J/kg/K (même unité que Cp et Cv, logique).

En espérant ne pas arriver trop tard pour tes révisions !

Bonne journée