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.