В некотором термодинамическом процессе идеальный газ отдал количество теплоты 20 Дж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 40 Дж. Чему равна работа, совершённая внешними силами над газом в этом процессе?

Решение:

Используем первый закон термодинамики: $$Q = ΔU + A$$, где $$Q$$ — теплота, переданная газу, $$ΔU$$ — изменение внутренней энергии, $$A$$ — работа, совершённая газом.

По условию, газ отдал теплоту 20 Дж, значит, $$Q = -20$$ Дж (отрицательное значение, так как теплота *отдана*).

Внутренняя энергия увеличилась на 40 Дж, значит, $$ΔU = +40$$ Дж.

Подставляем значения в формулу:

• $$-20 = 40 + A$$
• $$A = -20 - 40$$
• $$A = -60$$ Дж

Работа, совершённая газом, равна -60 Дж. Работа, совершённая внешними силами над газом, равна $$-A$$.

• Работа внешних сил = $$-(-60) = 60$$ Дж.

Ответ: 60 Дж