1. Nguyên lý I nhiệt động lực học
Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
\[\Delta U=A+Q\]
Qui ước dấu :
\[\Delta U>0:\] nội năng tăng; \[\Delta U<0:\] nội năng giảm.
\[A>0:\] hệ nhận công; \[A<0:\] hệ thực hiện công.
\[Q>0:\] hệ nhận nhiệt; \[Q<0:\] hệ truyền nhiệt.
Chú ý:
Khi dãn nở đẳng áp, khí đã thực hiện một công:
\[A=p.\Delta V=p\left( {{V}_{2}}{{V}_{1}} \right)\]
2. Áp dụng nguyên lý I cho các quá trình của khí lý tưởng
a. Quá trình đẳng tích (V = const)
\[\Delta V=0\Rightarrow A=0\Rightarrow Q=\Delta U\]
Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà khí nhận được chỉ dùng để làm tăng nội năng của khí.
b. Quá trình đẳng áp (p = const)
\[A=A=p\left( {{V}_{2}}-{{V}_{1}} \right)\] (với\[{{V}_{2}}>{{V}_{1}}\] )
A’: công mà khí sinh ra
Do đó:\[Q=\Delta U+A\]
Trong quá trình đẳng áp, một phần nhiệt lượng mà khí nhận được dùng để làm tăng nội năng của khí, phần còn lại chuyển thành công mà khí sinh ra.
c. Quá trình đẳng nhiệt (T = const)
\[T=const\Rightarrow \Delta U=0\]
Trong quá trình đẳng nhiệt, toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được chuyển hết sang công mà khí sinh ra.
Biểu thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học:
$ \Delta U=A+\text{Q} $
Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
Biểu thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học:
$ \Delta U=A+\text{Q} $
Quy ước khi hệ nhận công thì A > 0
Trong quá trình đẳng tích: $ \Delta U=Q $
Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt vì hệ không sinh công.
Trong quá trình đẳng nhiệt toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được chuyển hết thành công mà khí sinh ra