Lý thuyết nội năng và sự biến thiên nội năng

1. Nội năng (U)

a) Nội năng là gì ?

Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử tạo nên vật gọi là nội năng của vật.

Nội năng có đơn vị là Jun (J).

Động năng của phân tử phụ thuộc vào vận tốc của phân tử. Thế năng của vật phụ thuộc vào sự phân bố của các phân tử.

=> Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: \(U=f(T,V)\)

b) Độ biến thiên nội năng

Trong nhiệt động lực học người ta quan tâm đến độ biến thiên nội năng (∆U) của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi.

2) Cách làm thay đổi nội năng

a) Thực hiện công :Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.

b) Truyền nhiệt : Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.

c) Nhiệt lượng

* Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng.

Ta có : ∆U = Q, trong đó ∆U là độ biến thiên nội năng và Q là nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.

* Ta đã biết Q = mc. ∆t. Trong đó Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J) ; m là khối lượng (kg) ; c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) ; ∆t là độ biến thiên nhiệt độ (⁰C hoặc K).