Lors d'un transfert de chaleur, la quantité d'énergie apportée (ou cédée) permet soit une élévation (ou une diminution) de la température, soit un changement d'état.
Lors d'un transfert thermique sans changement d'état, la quantité de chaleur Q, exprimée en joule (J), dégagée ou absorbée par un corps se calcule avec la formule :
Définition
La capacité thermique massique, notée c, est la capacité d'un matériau à accumuler de l'énergie sous forme thermique.
Application
Calculer l'énergie thermique Q nécessaire pour chauffer 200 L d'eau de 18°C à 60°C. Le résultat sera donné en mégajoule.
Données :
– température initiale θ1 : 18 °C ;
– température finale θ2 : 60°C ;
– masse du corps m : 200 kg ;
– capacité thermique massique du corps c : 4,190 kJ–1.kg.°C–1.
Solution
Q = m × c × (θ2 − θ1).
Q = 200 × 4190 × (60 – 18).
Q = 35 196 000 J = 35,195 MJ
L'énergie thermique nécessaire pour élever la température de l'eau de 18 à 60°C sera de 35,195 MJ