ID: 00025635
Газ получил количество теплоты, равное 100 Дж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 200 Дж. Определите модуль работы внешних сил по сжатию газа. Ответ дайте в Дж.
Источник: ФИПИ
Газу передали теплоту, но его внутренняя энергия выросла даже больше, чем сама эта теплота, — значит, недостающую энергию добавила внешняя сила, которая сжимала газ.
Первый закон термодинамики: $Q=\Delta U+A$, где $A$ — работа, совершённая самим газом. Отсюда $A=Q-\Delta U=100-200=-100$ Дж.
Отрицательная работа газа означает, что на самом деле работу совершал не газ, а внешние силы, которые его сжимали. Модуль этой работы равен модулю $A$: $|A|=100$ Дж.
Итог логичен: чтобы внутренняя энергия выросла на $200$ Дж при подведённых $100$ Дж теплоты, внешние силы должны были довнести ещё $100$ Дж своей работой.