Nguyên lí thứ I của nhiệt động lực học

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.