Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần sử dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng trong nhiệt động lực học, chính là định luật thứ nhất của nhiệt động lực học.

Theo định luật thứ nhất của nhiệt động lực học, ta có công thức:

\(\Delta U = Q + A\)

Trong đó:

• \( \Delta U \) là độ biến thiên nội năng của hệ.
• \( Q \) là nhiệt lượng hệ nhận được từ môi trường (nếu Q > 0) hay truyền ra môi trường (nếu Q < 0).
• \( A \) là công mà môi trường thực hiện lên hệ (nếu A > 0) hay hệ thực hiện lên môi trường (nếu A < 0).

Theo bài, ta có:

• Công do môi trường thực hiện lên khí: \( A = 50 \text{ J} \) (vì nén khí nên A > 0).
• Độ biến thiên nội năng của khí: \( \Delta U = 20 \text{ J} \).

Với các giá trị này, ta áp dụng công thức trên:

\( 20 = Q + 50 \)

Suy ra:

\( Q = 20 - 50 = -30 \text{ J} \)

Giá trị âm của \( Q \) cho thấy khối khí đã truyền nhiệt lượng ra môi trường. Do đó, nhiệt lượng truyền ra là 30 J.

Vậy phát biểu đúng là:

C. Khối khí truyền 30 J nhiệt lượng ra môi trường.

Khi giải bài tập về định luật thứ nhất của nhiệt động lực học, học sinh cần chú ý:

• Hiểu rõ ý nghĩa của các đại lượng: \( \Delta U \), \( Q \), \( A \) và cách xác định dấu của chúng (dương hay âm tùy thuộc vào chiều của quá trình thực hiện công hoặc truyền nhiệt).
• Công thức \( \Delta U = Q + A \) luôn được sử dụng khi xác định sự trao đổi năng lượng của hệ kín.
• Lưu ý chuyển động của công \( A \): nếu công được thực hiện lên hệ, \( A \) dương; nếu công do hệ thực hiện lên môi trường, \( A \) âm.