Capacidade de calor isocórico
A capacidade térmica isocórica , mais frequentemente observada , é definida pela derivada parcial da energia interna U em relação à temperatura T calculada em volume constante V , a saber:
Como a energia interna, é uma quantidade extensa , expressa em joules por Kelvin . De modo geral, depende da temperatura T e o volume V .
Exemplo
Para n moles de um gás monoatômico ideal , a energia interna é calculada explicitamente:
onde R é a constante de gás ideal . A energia interna é aqui independente do volume V , e a capacidade de calor isocórica é, neste caso particular, igual a uma constante:
Propriedade
A energia interna U (T, V), sendo em geral uma função da temperatura T e do volume V , a capacidade de calor isocórico é introduzido naturalmente dentro da forma diferencial :
onde l é um coeficiente calorimétrico .
Variação com volume
Sendo a energia interna U uma função de estado , a forma diferencial anterior é um diferencial exato, e deduzimos a relação a partir dela:
A termodinâmica também mostra que o coeficiente calorimétrico l é igual a:
Deduzimos a derivada parcial da capacidade de calor isocórico em comparação com o volume a temperatura constante:
Se conhecermos a equação de estado do sistema estudado, podemos então calcular esta derivada parcial.
Variação com a temperatura
A termodinâmica não permite calcular a derivada parcial da capacidade térmica isocórica em comparação com a temperatura em volume constante:
Esta variação deve, portanto, ser medida experimentalmente para cada sistema.