Для решения этой задачи воспользуемся первым законом термодинамики, который является законом сохранения энергии для термодинамических систем. Формула и определения Согласно первому закону термодинамики, количество теплоты , переданное системе, расходуется на изменение её внутренней энергии и совершение системой работы против внешних сил: Где:
- — количество теплоты, сообщённое газу.
- — изменение внутренней энергии газа.
- — работа, совершённая газом.
Анализ данных Исходя из условия задачи, имеем следующие значения:
- Изменение внутренней энергии ( ): В условии сказано, что внутренняя энергия уменьшилась на 300 Дж. Это означает, что изменение величины отрицательно:
Работа газа ( ): Газ сам совершил работу, равную 500 Дж. Это значение положительно:
Расчет Подставим данные значения в формулу первого закона термодинамики: Ответ: В этом процессе газу было сообщено 200 Дж теплоты. Это означает, что газ получил извне 200 Дж энергии в виде тепла, но при этом совершил работу (500 Дж), превышающую полученное тепло. Разница была покрыта за счет запасов внутренней энергии самого газа, из-за чего она и уменьшилась на 300 Дж. Хотите, чтобы я разобрал аналогичную задачу, где работу совершают над газом, или рассчитал изменение температуры для этого процесса?