Ngoc Nhu Phân tích và trả lời các câu hỏi về định luật I nhiệt động lực học
Định luật I nhiệt động lực học được biểu diễn bằng phương trình:
ΔU = Q + A
Trong đó:
- ΔU: Độ biến thiên nội năng của hệ
- Q: Nhiệt lượng hệ trao đổi với môi trường
- A: Công mà hệ thực hiện
Giải thích từng đáp án:
- a) ΔU = Q + A: vật thực hiện công và truyền nhiệt.
- Đúng: Đây chính là biểu thức của định luật I nhiệt động lực học trong trường hợp tổng quát. Khi vật thực hiện công (A > 0) và truyền nhiệt (Q > 0), nội năng của hệ sẽ tăng.
- b) ΔU = Q.A: A > 0 và Q > 0 vật nhận công và nhận nhiệt.
- Sai: Biểu thức này không đúng. Định luật I nhiệt động lực học sử dụng phép cộng, không phải phép nhân giữa công và nhiệt lượng.
- c) ΔU = A: vật thực hiện công.
- Sai: Đây là trường hợp đặc biệt khi hệ không trao đổi nhiệt với môi trường (Q = 0). Khi đó, độ biến thiên nội năng bằng công mà hệ thực hiện.
- d) ΔU = Q: Vật truyền nhiệt hoặc nhận nhiệt.
- Sai: Đây cũng là trường hợp đặc biệt khi hệ không thực hiện công (A = 0). Khi đó, độ biến thiên nội năng bằng nhiệt lượng mà hệ trao đổi.
Kết luận:
- Đáp án đúng là a). Đây là biểu thức tổng quát và chính xác nhất của định luật I nhiệt động lực học.
- Các đáp án còn lại đều sai hoặc chỉ đúng trong trường hợp đặc biệt.
Tổng kết:
Định luật I nhiệt động lực học cho ta mối quan hệ giữa độ biến thiên nội năng của một hệ với nhiệt lượng mà hệ trao đổi và công mà hệ thực hiện. Nó là một trong những định luật cơ bản của nhiệt động lực học và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau.