Идеальный газ совершает работу на окружающую среду, если его внутренняя энергия увеличивается. По формуле первого закона термодинамики для идеального газа, изменение внутренней энергии это сумма тепла, подведенного к газу, и работы, которую газ совершает:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - тепло, подведенное к газу, W - работа, совершаемая газом.
Исходя из условия, количество подведенного тепла равно 3 кДж, а увеличение внутренней энергии составляет 1 кДж. Мы можем переписать уравнение первого закона термодинамики для этого случая:
1 кДж = 3 кДж - W.
Отсюда находим значение работы, которую совершает идеальный газ:
W = 3 кДж - 1 кДж = 2 кДж.
Таким образом, идеальный газ совершает работу в размере 2 кДж, когда количество подведенного к нему тепла равно 3 кДж, а его внутренняя энергия увеличивается на 1 кДж.