Định luật I của nhiệt động lực học là sự áp dụng của định luật bảo toàn năng lượng vào trường hợp nội năng của vật thay đổi.
Nội năng của vật có thể thay đổi do:

Vật nhận công (bị tác động lực làm dịch chuyển).

Vật nhận nhiệt lượng (truyền nhiệt từ vật khác).

Nếu một vật đồng thời nhận được cả công và nhiệt lượng thì:

\(ΔU=A+Q\)

Trong đó:

\(ΔU\): Độ biến thiên nội năng của vật.

\(A\): Công mà vật nhận được (A > 0 nếu vật nhận công; A < 0 nếu vật thực hiện công).

\(Q\): Nhiệt lượng mà vật nhận được (Q > 0 nếu vật nhận nhiệt; Q < 0 nếu vật truyền nhiệt).

Ví dụ minh họa (Hình 2.3):

1.Ma sát đồng tiền hoặc nén một chất khí

Vật (đồng tiền hoặc chất khí) nhận công từ lực bên ngoài ⇒ A > 0.

Nội năng tăng ⇒ ΔU>0.

2.Đồng tiền nóng bỏ vào nước

Đồng tiền truyền nhiệt cho nước ⇒ Q < 0.

Nội năng giảm ⇒ ΔU<0.

3.Dùng đèn cồn nung nóng một chất khí

Chất khí nhận nhiệt lượng từ ngọn lửa ⇒ Q > 0.

Nội năng tăng ⇒ ΔU>0.

4. Ví dụ về độ biến thiên nội năng:

Trong thí nghiệm hình 2.3b; giả sử nhiệt lượng do đèn cồn cung cấp là \(2200 J\) và khí giãn nở thực hiện một công là \(1000 J\) thì độ biến thiên nội năng là:

\(\Delta U = A + Q = (-1000) + 2200 = 1200 J \)

Giải thích: Vì khí nhận nhiệt lượng nên Q > 0; khí thực hiện công nên A < 0;

Hiểu đơn giản:

Nội năng tăng khi vật nhận nhiệt hoặc nhận công.

Nội năng giảm khi vật mất nhiệt hoặc thực hiện công.

Đang tải câu hỏi...