Các hệ thức sau đây mô tả các quá trình thay đổi nội năng nào?

1. ΔU = Q khi Q > 0 và khi Q < 0.

2. ΔU = A khi A > 0 và khi A < 0.

3. ΔU = A + Q khi Q > 0 và A < 0.

4. ΔU = A + Q khi Q < 0 và A > 0.

Chọn mốc thế năng tại mặt đất

Cơ năng tại đỉnh dốc: ${\text{W}}_1=mg{h}_1+\frac{1}{2}m{v}_1^2=\mathrm{1.9,8.21.}\sin 30°+\frac{1}{2}{\mathrm{.1.0}}^2=\mathrm{102,9}J$

Cơ năng tại chân dốc: ${\text{W}}_2=mg{h}_2+\frac{1}{2}m{v}_2^2=\mathrm{1.9,8.0}+\frac{1}{2}{\mathrm{.1.4,1}}^2=\mathrm{8,405}J$ 

Công của lực ma sát bằng độ biến thiên cơ năng: $A={\text{W}}_2-{\text{W}}_1=-\mathrm{94,495}J$ 

Mặt phẳng nghiêng thực hiện công lên vật do đó vật nhận công: A = 94,495 J.

Độ biến thiên nội năng: $\Delta U=A+Q=\mathrm{94,495}J$ (do bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mặt phẳng nghiêng nên Q = 0).

a) Vật rắn đang nóng chảy.

Nội năng của vật tăng mặc dù nhiệt độ của vật đang nóng chảy không đổi, nhưng chúng luôn nhận được thêm nhiệt lượng Q để nóng chảy hoàn toàn, nên do đó nhiệt lượng tăng làm nội năng tăng.

b) Nước đá đang tan.

Nội năng của nước đá đang tan tăng mặc dù nhiệt độ của nước đá đang tan không đổi, nhưng chúng luôn nhận được thêm nhiệt lượng Q từ môi trường bên ngoài để nóng chảy hoàn toàn, nên do đó nhiệt lượng tăng làm nội năng tăng.

c) Hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi.

Nội năng của hơi nước ngưng tụ ở nhiệt độ không đổi giảm vì nó truyền nhiệt lượng ra môi trường bên ngoài nên nhiệt lượng giảm dẫn đến nội năng giảm.