Đề bài
Xét quá trình nung nóng một lượng khí xác định trong một bình kín, bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình. Gọi Q là nhiệt lượng mà khí nhận được, \(\Delta U\) là độ biến thiên nội năng của khí và A là công mà khí thực hiện. Biểu thức nào sau đây đúng?
Lời giải chi tiết
Khi xem xét quá trình nung nóng một lượng khí trong bình kín, ta có các yếu tố sau cần chú ý:
1. Bình kín có thể tích không đổi, có nghĩa là khí không thực hiện công (A=0), vì khí không đẩy nắp bình ra ngoài. 2. Theo định luật bảo toàn năng lượng cho hệ khí lý tưởng và nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học, \( Q = \Delta U + A \).
Vì A = 0 (do bình kín), nên phương trình trở thành: \[ Q = \Delta U \] \[ \Delta U = Q \]
Do đó, biểu thức đúng là:
- D. \( \Delta U = Q \)
Chú ý khi giải
Khi giải quyết bài toán liên quan đến nhiệt động lực học, đặc biệt là trong trường hợp thể tích không đổi (bình kín):
- Chú ý công thực hiện A = 0 vì không có sự thay đổi về thể tích.
- Nhớ rằng tất cả nhiệt lượng Q cấp cho hệ khí sẽ chuyển thành nội năng, vì vậy \( \Delta U = Q \).
- Quan sát kỹ đề bài để xác định những điều kiện đặc biệt như "bình kín" hoặc "thể tích không đổi".