Dựa trên ba khái niệm cơ bản là nội năng, công, nhiệt lượng. Một trong những thành tựu quan trọng nhất là việc tìm ra các nguyên lý của nhiệt động lực học. Và việc dựa vào các nguyên lí này người ta đã chế tạo ra được các loại động cơ, tủ lạnh máy điều hòa …
Vậy, nội dung của các nguyên lí này là gì?
1. Thực hiện công.
Có bao nhiêu cách làm thay đổi nội năng của một vật?
2. Truyền nhiệt.
Nếu đồng thời thực hiện công và truyền nhiệt thì độ biến thiên nội năng sẽ được tính như thế nào?
1. Phát biểu nguyên lý:
Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
Quy ước về dấu của nhiệt lượng và công như thế nào?
Vào: Dương
Độ biến thiên = vào - ra
Ra: âm


Q>0 : Hệ nhận nhiệt lượng
1. Phát biểu nguyên lý:
Qui ước về dấu
Q<0 : Hệ truyền nhiệt lượng
A>0 : hệ nhận công.
A<0 : Hệ sinh công.
Lượng khí trong xy lanh trong hình đang thu hay truyền nhiệt lượng? Nhận công hay thực hiện công
Hệ nhận lượng và thực hiện công
Các hệ thức sau diễn tả những quá trình nào?
 Vật tỏa nhiệt.
U = Q khi Q > 0
U = Q khi Q < 0
U = A khi A > 0
U = A khi A < 0
 Vật nhận nhiệt lượng
 Vật nhận công
 Vật thực hiện công
Hãy chứng minh rằng: U = Q
Ta có:
Vì V1 = V2
nên A = 0
Do đó:
2. Vận dụng
Xét ví dụ trong quá trình đẳng tích
Trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng để làm tăng nội năng của vật. Quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt.
U = A + Q
U = Q
1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:
a. Quá trình thuận nghịch:
Trong quá trình này vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
Kéo một con lắc ra khỏi VTCB rồi thả, nếu không có ma sát thì con lắc sẽ chuyển động từ A sang B rồi từ B trở về A. Quá trình trên là quá trình thuận nghịch
1. Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch:
b. Quá trình không thuận nghịch:
Quá trình truyền nhiệt, quá trình chuyển hóa năng lượng của hòn đá rơi từ trên cao xuống  là quá trình không thuận nghịch.
Ấm nước truyền nhiệt cho không khí và nguội dần. Tuy nhiên ấm nước không thể tự lấy lại nhiệt lượng đã truyền cho không khí để trở lại trạng thái ban đầu.
Hòn đá rơi từ trên cao xuống. Cơ năng của hòn đá chuyển thành nội năng của nó và không khí xung quanh làm cho hòn đá và không khí nóng lên. Tuy nhiên, hòn đá không thể tự lấy lại nội năng của mình và không khí xung quanh để bay trở lại vị trí ban đầu.
a. Cách phát biểu của Clausius:
2. Nguyên lý II nhiệt động lực học
Rudolf Clausius
(1822-1888)
NhàVật lý người Đức
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
Về mùa hè, người ta có thể dùng máy điều hòa nhiệt độ để truyền nhiệt từ trong phòng ra ngoài trời, mặc dù nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng. Điều này có vi phạm nguyên lí II NĐLH không? Tại sao?
Không. Vì nhiệt lượng không tự truyền từ trong phòng ra ngoài trời mà phải nhờ động cơ điện.
b. Cách phát biểu của Các -nô:
2. Nguyên lý II nhiệt động lực học
Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
Sadi Carnot
(1796-1832)
Nhà Vật lý người Pháp
Ví dụ: nguyên tắc họat động của động cơ nhiệt:
3. Vận dụng
Nguyên lý II NĐLH có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật.
2. Nguồn lạnh: thu nhiệt do tác nhân tỏa ra.
3. Bộ phận phát động: nhận nhiệt sinh công.
3. Vận dụng
Hiệu suất của động cơ nhiệt
+ Q1 (J): Nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng.
+ Q2 (J): Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh.
+ A = Q1 - Q2 (J): Công có ích của động cơ.
+ H (%): Hiệu suất của động cơ nhiệt
 
Động cơ đốt trong
Động cơ đốt trong là một loại động cơ nhiệt tạo ra công cơ học bằng cách đốt nhiên liệu bên trong động cơ. (nhiệt năng -> công cơ học). Động cơ xăng 4 thì là một dạng của động cơ đốt trong thường được sử dụng cho xe máy, ô tô ...
Các hệ thức sau diễn tả những quá trình nào?
U = Q + A khi Q > 0 và A < 0
U = Q + A khi Q > 0 và A > 0
U = Q + A khi Q < 0 và A < 0
U = Q + A khi Q < 0 và A > 0
 Vật nhận nhiệt lượng và thực hiện công
 Vật nhận nhiệt lượng và nhận công
 Vật truyền nhiệt lượng và thực hiện công
 Vật truyền nhiệt lượng và nhận công
Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 170 J.
B. 30 J.
C. -30 J
D. -170 J