Изначально вода находится в спокойном состоянии, поэтому ее внутренняя энергия равна нулю. После нагревания внутренняя энергия воды увеличивается за счет переданной теплоты, равной 2 Дж.
ΔU = Q
ΔU = 2 Дж
Теперь рассмотрим образование пара. Пар выталкивает пробку и совершает работу, равную 0,5 Дж. Работа совершается за счет увеличения внутренней энергии пара. Так как в начальном состоянии пара нет, его внутренняя энергия также равна нулю. После совершения работы внутренняя энергия пара становится равной 0,5 Дж.
ΔU = W
ΔU = 0,5 Дж
Итак, изменение внутренней энергии воды и пара составляет:
ΔU (внутренняя энергия воды) = 2 Дж
ΔU (внутренняя энергия пара) = 0,5 Дж
