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Robert CASTANET : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure du Pétrole et des Moteurs (ENSPM) - Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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1. Définitions
1.1 Capacités thermiques
Quand une quantité de chaleur ΔQ est reçue par un système et qu’elle provoque une variation de température ΔT = T1 – T2 (avec T1 et T2 , respectivement températures de début et de fin d’échauffement), la capacité thermique moyenne C du système de masse m s’écrit :
à condition que le système ne subisse en son sein ni réaction ni transition du premier ordre au sens d’Ehrenfest (discontinuités de l’enthalpie et de l’entropie) entre T1 et T2 , c’est‐à‐dire que les échanges de chaleur avec l’extérieur aient exclusivement pour effet d’élever la température du système (ni chaleur de réaction, ni enthalpie de changement d’état).
La valeur limite de C lorsque ΔT tend vers zéro est la capacité thermique vraie du système :
Afin d’obtenir une grandeur indépendante de la quantité de matière, on définit la capacité thermique massique :
et la capacité thermique molaire :
avec N = m /M nombre de moles de matière de masse molaire M, dans le cas d’un corps pur.
L’expression capacité thermique est recommandée par l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (IUPAC) de préférence aux anciennes appellations chaleur spécifique et capacité calorifique.
L’unité légale de capacité thermique massique c est le joule par kilogramme et par kelvin (J · kg –1 · K –1 ). Le tableau 1...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - TOULOUKIAN (Y.S.), BUYCO (E.H.) - Thermophysical properties of matter, Specific heat : metallic elements and alloys (vol. 4) et Nonmetallic solids - (vol. 5). IFI /Plenum, New York (1970).
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(2) - HULTGREN (R.), DESAI (P.D.), HAWKINS (D.T.), GLEISER (M.), KELLEY (K.K.), WAGMANS (D.D.) - Selected values of the thermodynamic properties of metals and alloys. - Amer. Soc. for metals, Metal Park, Ohio, USA (1973).
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(3) - BARIN (I.), KNACKE (O.) - Thermodynamic properties of inorganic substances. - Springer-Verlag, Berlin (1973).
-
(4) - STULL (D.R.), PROPHET (H.) - JANAF thermodynamical tables. - Nat. Bur. Stand., US Dept. of Commerce, USA (1971).
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(5) - ROBIE (R.A.), HEMINGWAY (B.S.), FISHER (J.R.) - Thermodynamic properties of mineral and related substances at 298.15 K and 1 bar pressure and at higher temperatures. - US Geological Survey, US Government Ed., Washington, USA (1979).
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