Цитата «невозможен процесс, единственным результатом которого является передача энергии в форме теплоты от холодного тела к горячему» относится ко второму закону термодинамики. Он утверждает, что теплота не может самопроизвольно переходить от холодного тела к горячему.
Первой закон термодинамики можно представить с помощью формулы: \[ \Delta U = Q - A, \] где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии,
- \(Q\) — количество теплоты, переданное системе,
- \(A\) — работа, совершенная системой.
Величина, обозначаемая буквой «S», обычно относится к энтропии в термодинамике. Энтропия — это мера беспорядка системы и количества энергии, которая не может быть использована для выполнения работы.
Учитывая данные: газ получил \(Q = 500 \, \text{Дж}\) теплоты и его внутренняя энергия увеличилась на \(\Delta U = 300 \, \text{Дж}\), мы можем найти работу \(A\), выполненную газом, используя первый закон термодинамики:
\[ \Delta U = Q - A. \] Подставим известные значения:
\[ 300 \, \text{Дж} = 500 \, \text{Дж} - A. \] Решим уравнение для \(A\):
\[ A = 500 \, \text{Дж} - 300 \, \text{Дж} = 200 \, \text{Дж}. \]
Таким образом, работа, совершенная газом, равна \(200 \, \text{Дж}\).