Quantité de chaleur d'une substance

La quantité de chaleur d’une substance est de l'énergie accumulée. Il s’agit de
'énergie contenue sous forme de vibration dans les petits éléments constitutifs de la matière.
Comme le nom de "quantité" d’énergie l'indique, cette énergie accumulée est une grandeur qui peut être mesurée par certaines propriétés.

Les "éléments constitutifs de la matière" mentionnés ci-dessus ne forment rien d'autre que la masse d'une substance. Il est évident que plus le nombre de ces éléments est important, plus ils peuvent emmagasiner d'énergie. Autrement dit, du point de vue de la physique :

la quantité de chaleur est proportionnelle à la masse.

La figure représente cela par des corps. Les corps viennent tous d’un même matériau. La température est la même pour tous les corps. La quantité de chaleur est indiquée par la lettre Q.

Le corps simple complètement à gauche possède la quantité de chaleur individuelle Q. Deux corps de même taille (au milieu) possèdent cette quantité multipliée par deux. Tout comme le corps se trouvant complètement à droite. Dans l'image, le volume du corps (et donc la masse) a également été multiplié par deux. Ce type de représentation est repris ci-après.

La température est une mesure de la vibration de la matière. Plus cette vibration est active, plus la quantité d'énergie présente est importante. La quantité de chaleur est plus élevée. Lorsqu’il n’y a plus de vibration de la matière, il n'y a plus d'énergie accumulée. C'est le cas du zéro absolu.

La quantité de chaleur est proportionnelle à la température.

Cette fois-ci, l'image représente deux corps d'une substance de même masse, mais la température du deuxième corps est deux fois plus élevée que celle du premier corps. Avec cette définition de la température, il est important que la température absolue soit sélectionnée en Kelvin, étant donné qu’elle commence au zéro absolu (aucune quantité de chaleur présente).

Des substances différentes présentent des propriétés différentes. Outre les nombreuses propriétés évidentes telles que la densité, la couleur, l'odeur, le goût,... Elles ont également des propriétés qui concernent la chaleur.

L'une de ces propriétés est appelée "capacité thermique spécifique". Cette valeur est une grandeur de la substance, ce qui signifie que chaque substance a sa propre valeur. Ces valeurs divergent en fonction de la structure de la matière. Dans le domaine technique, la capacité thermique est rapportée à la masse, ce qui est indiqué par le mot "spécifique".

La quantité de chaleur est proportionnelle à la capacité thermique spécifique.

Comme le terme est quelque peu abstrait, l'image en haut à gauche indique d'abord la relation de la densité de différentes substances. Les cubes constitués des différentes substances ont tous la même masse m.

Dans la partie inférieure, les substances sont également représentées, mais la relation est appliquée à la même quantité de chaleur Q .

Les substances sont:
Al: aluminium
Fe: fer
Pb: plomb
Au: or