3. (2 бали) Над газом виконали роботу 50 Дж, при цьому його внутрішня енергія зменшилася на 80 Дж. Яку кількість теплоти одержав (або віддав) газ? а) одержав 30 Дж; б) віддав 30 Дж: в) одержав 130 Дж; г) віддав 130 Дж.

Розв'язання:

За першим законом термодинаміки, зміна внутрішньої енергії системи дорівнює сумі роботи, виконаної над системою, і кількості теплоти, переданої системі:

\( \Delta U = A + Q \)

Де:

• \( \Delta U \) — зміна внутрішньої енергії;
• \( A \) — робота, виконана над системою;
• \( Q \) — кількість теплоти.

За умовою задачі:

• Робота, виконана над газом: \( A = 50 \) Дж.
• Зміна внутрішньої енергії: \( \Delta U = -80 \) Дж (зменшилася, тому від'ємне значення).

Підставимо значення у формулу:

\( -80 \text{ Дж} = 50 \text{ Дж} + Q \)

Звідси знайдемо кількість теплоти \( Q \):

\( Q = -80 \text{ Дж} - 50 \text{ Дж} = -130 \text{ Дж} \)

Оскільки \( Q \) має від'ємне значення, газ віддав теплоту.

Відповідь: г) віддав 130 Дж.