Находясь в цилиндре двигателя, газ получил от нагревателя количество теплоты, равное 10 кДж. Затем он расширился, совершив работу 15 кДж. На сколько в результате всех этих процессов уменьшилась внутренняя энергия газа?

Решение:

Изменение внутренней энергии газа можно найти по первому закону термодинамики:

\( \Delta U = Q - A \)

где:

• \( \Delta U \) — изменение внутренней энергии;
• \( Q \) — количество теплоты, полученное газом;
• \( A \) — работа, совершенная газом.

По условию:

• \( Q = 10 \text{ кДж} \) (газ получил теплоту, значит, \( Q > 0 \))
• \( A = 15 \text{ кДж} \) (газ совершил работу, значит, \( A > 0 \))

Подставим значения в формулу:

\( \Delta U = 10 \text{ кДж} - 15 \text{ кДж} = -5 \text{ кДж} \)

Изменение внутренней энергии равно -5 кДж. Это означает, что внутренняя энергия уменьшилась.

На сколько уменьшилась — это величина \( -\Delta U \) или \( |\Delta U| \) при \( \Delta U < 0 \).

Уменьшение внутренней энергии равно \( 5 \text{ кДж} \).

Ответ: на 5 Дж