ID: 00016508
Находясь в цилиндре двигателя, газ получил от нагревателя количество теплоты, равное $30~\text{кДж}$, при этом его внутренняя энергия увеличилась на $20~\text{кДж}$. Какую работу в этом процессе совершил газ?
Ответ дайте в килоджоулях (кДж).
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
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 $A_{\text{газа}}=Q-\Delta U$.
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 $10~\text{кДж}$.
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.