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Usando il primo principio della termodinamica si può spiegare i fattori che determinano il calore specifico di una sostanza che sappiamo essere:
Qui conviene esprimere la quantità di sostanza con il numero di moli:
dove C denota il calore specifico molare. Nel caso dei gas si deve distinguere però tra calore specifico molare a pressione costante e calore specifico molare a volume costante. Nel caso di trasformazione a pressione costante (isobara):
L' energia termica interna sia a volume (isocora) che a pressione costante di un gas perfetto monoatomico la conosciamo:
dove f sono i gradi di libertà delle molecole.
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