Чтобы понять, как изменяется внутренняя энергия термодинамической системы в ответ на подачу теплоты и выполнение работы, воспользуемся первым законом термодинамики. Этот закон формулируется следующим образом:
\[ \Delta U = Q - A \]
где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии системы,
- \(Q\) — количество теплоты, переданное системе,
- \(A\) — работа, которая совершена системой.
В данной задаче:
- \(Q = 200 \, \text{Дж}\) (количество теплоты, переданное системе),
- \(A = 400 \, \text{Дж}\) (работа, которую система совершила).
Теперь подставим значения в формулу:
\[ \Delta U = 200 \, \text{Дж} - 400 \, \text{Дж} \]
Выполним вычитание:
\[ \Delta U = 200 \, \text{Дж} - 400 \, \text{Дж} = -200 \, \text{Дж} \]
Таким образом, изменение внутренней энергии системы составляет \(-200\) Дж. Это означает, что внутренняя энергия системы уменьшилась на 200 Дж, поскольку система совершила больше работы, чем полученная теплота.
Вывод:
Когда термодинамической системе было передано 200 Дж теплоты, но она совершила 400 Дж работы, её внутренняя энергия уменьшилась на 200 Дж.