Первое Начало… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00016507

Идея

Изменение внутренней энергии находим из первого закона термодинамики $\Delta U=Q-A_{\text{газа}}$, где $Q$ — полученное тепло, а $A_{\text{газа}}$ — работа, совершённая газом. Газ и получает энергию (тепло), и тратит её (на работу при расширении) — что перевесит, в ту сторону и меняется внутренняя энергия.

Считаем

Газ получил тепло $Q=+10~\text{кДж}$ и при расширении совершил работу $A_{\text{газа}}=+15~\text{кДж}$:

$$\Delta U=Q-A_{\text{газа}}=10-15=-5~\text{кДж}.$$

Минус говорит, что внутренняя энергия уменьшилась. Значит она уменьшилась на $5~\text{кДж}$.

Проверка

На работу ушло $15~\text{кДж}$, а извне пришло только $10~\text{кДж}$ — недостающие $5~\text{кДж}$ газ взял из своих запасов, поэтому внутренняя энергия упала на $5~\text{кДж}$.