В процессе эксперимента внутренняя энергия газа увеличилась на 30 кДж, при этом он отдал окружающей среде количество теплоты, равное 10 кДж. Какую работу совершили над газом внешние силы?

Давай разберём задачу шаг за шагом.

Нам известно:

• Изменение внутренней энергии газа: ΔU = +30 кДж

• Теплота, отданная газом окружающей среде: Q = −10 кДж (минус, так как газ отдаёт тепло)

• Нужно найти работу, совершённую внешними силами над газом: A

Сначала вспомним первый закон термодинамики:

где:

• ΔU — изменение внутренней энергии газа

• Q — количество теплоты, переданное газу (положительно, если газ получает тепло, отрицательно, если отдаёт)

• A — работа, совершённая над газом внешними силами (положительно, если работа делается над газом, отрицательно, если газ совершает работу против внешних сил)

Подставим значения:

То есть внешние силы совершили над газом работу 40 кДж.

✅ Ответ: 40 кДж.

Если хочешь, могу объяснить интуитивно, почему работа оказалась больше, чем изменение внутренней энергии.