Рассмотрим задачу шаг за шагом. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры и количества молекул, и ее изменение можно определить по первому началу термодинамики:
\[ \Delta U = Q - A \]
где:
- \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии,
- \(Q\) — количество переданной теплоты,
- \(A\) — работа, совершаемая газом.
Дано:
- начальная внутренняя энергия \(U_{\text{нач}}\) = 2 кДж,
- теплота, переданная газу \(Q\) = 5 кДж,
- работа, совершенная газом \(A\) = 1 кДж.
Нам нужно найти конечную внутреннюю энергию \(U_{\text{кон}}\).
Используем формулу для изменения внутренней энергии:
\[ \Delta U = Q - A \]
Подставляем числовые значения:
\[ \Delta U = 5\,\text{kДж} - 1\,\text{kДж} = 4\,\text{kДж} \]
Теперь конечная внутренняя энергия равна начальной плюс изменение:
\[ U_{\text{кон}} = U_{\text{нач}} + \Delta U = 2\,\text{kДж} + 4\,\text{kДж} = 6\,\text{kДж} \]
Ответ: 6 кДж