При передаче газу количества теплоты 15 кДж он совершил работу, равною 40 кДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Охладился газ или нагрелся?
Для решения задачи можно использовать первый закон термодинамики, который устанавливает связь между изменением внутренней энергии системы, количеством теплоты, переданным системе, и работой, совершенной системой. Формула выглядит следующим образом:
\[ \Delta U = Q - A \]
где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии,
- \(Q\) — количество теплоты, переданное газу,
- \(A\) — работа, совершенная газом.
В вашем случае:
- \(Q = 15 \, \text{кДж}\) (количество теплоты, полученной газом),
- \(A = 40 \, \text{кДж}\) (работа, сделанная газом).
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ \Delta U = 15 \, \text{кДж} - 40 \, \text{кДж} = -25 \, \text{кДж} \]
Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно \(-25 \, \text{кДж}\).
Знак минус указывает на то, что внутренняя энергия газа уменьшилась. Это означает, что газ охладился.
Таким образом, мы можем сделать вывод, что газ нагрелся, получив количество теплоты, но, совершив работу, он потратил больше энергии, чем получил, что привело к его охлаждению.
