2. Рассчитать ΔU: а) Вы сжимаете пружину в заводной игрушке, совершая работу A = 50 Дж. Тепло в процессе не передаётся. Определите изменение внутренней энергии пружины. б) 1 л воды в цилиндре расширяется, толкая поршень, совершая работу самим газом A = 100 Дж. К газу дополнительно подводится тепло Q = 200 Дж. Определите изменение внутренней энергии.

Используем первый закон термодинамики: изменение внутренней энергии равно количеству переданного тепла и работе, совершённой над системой: \(\Delta U = Q + A\). Если работу совершает сама система, она учитывается со знаком минус.

1. При сжатии пружины работа совершается над ней: \(A = 50\) Дж. Тепло не передаётся, поэтому \(Q = 0\).

   \(\Delta U = Q + A = 0 + 50 = 50\) Дж.

   Внутренняя энергия пружины увеличивается на 50 Дж.

2. Газ получает тепло \(Q = 200\) Дж, а работу \(100\) Дж совершает сам, поэтому работа над газом \(A = -100\) Дж.

   \(\Delta U = Q + A = 200 + (-100) = 100\) Дж.

   Внутренняя энергия газа увеличивается на 100 Дж.

Ответ: а) \(\Delta U = 50\) Дж; б) \(\Delta U = 100\) Дж.