Над газом совершили работу A A , при этом газ получил некоторое количество теплоты Q Q . Определи изменение внутренней энергии Δ U ΔU газа.

Вот как решается задача по первому правилу термодинамики.

• Запишем закон: ΔU = Q − W, где W — работа, совершаемая газом на окружающую среду (работа, которую газ делает сам).

• В формулировке сказано: над газом совершили работу A. Это означает, что работа была выполнена над газом (газ не выполнял работу). Значит работа, совершаемая газом, W_by = −A.

• Подставим в формулу: ΔU = Q − (−A) = Q + A.

Ответ: изменение внутренней энергии равно ΔU = Q + A (при условии, что A — величина работы, сделанная над газом, а Q — тепло, полученное газом).

Дополнительное пояснение:

• Если бы говорится, что W — работа, совершаемая газом (то есть газ выполняет работу), то W = A и ΔU = Q − W = Q − A. Но в задаче явно указано, что работу выполняли над газом, поэтому используем ΔU = Q + A.
• Пример: если Q = 50 Дж и A = 20 Дж, то ΔU = 70 Дж.