Первое Начало… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00016508

Идея

Полученное газом тепло идёт на две вещи: часть — на рост внутренней энергии, остаток — на работу, которую газ совершает. Это и есть первый закон термодинамики $Q=\Delta U+A_{\text{газа}}$, откуда работу газа выражаем как $A_{\text{газа}}=Q-\Delta U$.

Считаем

Подставляем $Q=30~\text{кДж}$ и $\Delta U=+20~\text{кДж}$:

$$A_{\text{газа}}=Q-\Delta U=30-20=10~\text{кДж}.$$

Газ совершил работу $10~\text{кДж}$.

Проверка

Из $30~\text{кДж}$ тепла $20~\text{кДж}$ ушли на нагрев самого газа (рост внутренней энергии), а оставшиеся $10~\text{кДж}$ — на работу при расширении. Баланс сходится.