Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xi-lanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 40J.

Đây là một bài toán áp dụng Định luật I của Nhiệt động lực học.

Độ biến thiên nội năng ($\Delta U$) của khí được tính bằng công thức:

$\Delta U = Q + A$

Trong đó:

$Q$ là nhiệt lượng mà chất khí nhận được.

$A$ là công mà lực bên ngoài thực hiện lên chất khí.

🔢 Tính toán Độ biến thiên Nội năng

1. Xác định dấu của $Q$ và $A$

Công ($A$): Người ta thực hiện công lên chất khí để nén, nên công nhận vào là dương.

$A = +100 \text{ J}$

Nhiệt lượng ($Q$): Chất khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng $40 \text{ J}$, nghĩa là chất khí mất đi nhiệt lượng. Do đó, $Q$ mang dấu âm.

$Q = -40 \text{ J}$

2. Áp dụng Định luật I

Thay các giá trị $Q$ và $A$ vào công thức:

$\Delta U = Q + A$

$\Delta U = (-40 \text{ J}) + (100 \text{ J})$

$\mathbf{\Delta U = 60 \text{ J}}$

Kết luận:

Độ biến thiên nội năng của khí là $60 \text{ J}$. Vì $\Delta U > 0$, điều này có nghĩa là nội năng của khối khí đã tăng lên.