Для решения задачи о изменении внутренней энергии газа в адиабатном процессе, нужно воспользоваться первым законом термодинамики, который можно выразить в следующем виде:
\[ \Delta U = Q - A \]
где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии,
- \(Q\) — теплота, переданная системе,
- \(A\) — работа, совершённая системой.
В адиабатном процессе тепло не передаётся (Q = 0), поэтому уравнение упрощается до:
\[ \Delta U = -A \]
В данной задаче работа, совершённая газом, равна \(2 \times 10^8 Дж\). Поскольку газ совершил работу, это означает, что внутренней энергии газа стало меньше, следовательно, изменение внутренней энергии будет:
\[ \Delta U = -2 \times 10^8 Дж \]
Таким образом, внутренняя энергия газа уменьшилась на \(2 \times 10^8 Дж\).
Теперь, что касается состояния газа: так как внутренняя энергия уменьшилась, это указывает на то, что газ охладился. При адиабатном расширении газа работа, которую он совершает, приводит к понижению его температуры, так как внутренние молекулы газа теряют кинетическую энергию.
В заключение: внутренняя энергия газа уменьшилась на \(2 \times 10^8 Дж\), и газ при этом охладился.
