Для решения этого вопроса можно воспользоваться первым законом термодинамики, который описывает изменение внутренней энергии системы. Этот закон формулируется следующим образом:
[
\Delta U = Q - A
]
где:
- (\Delta U) — изменение внутренней энергии системы;
- (Q) — количество теплоты, переданное системе;
- (A) — работа, совершенная системой.
Из этого уравнения можно выразить работу (A), совершенную системой:
[
A = Q - \Delta U
]
В вашем случае, газу было передано количество теплоты (Q = 100 \text{ Дж}), а его внутренняя энергия увеличилась на (\Delta U = 400 \text{ Дж}).
Подставим эти значения в уравнение:
[
A = 100 \text{ Дж} - 400 \text{ Дж} = -300 \text{ Дж}
]
Отрицательное значение работы означает, что работа совершена не системой, а над системой. То есть, над газом была совершена работа в размере (300 \text{ Дж}).
Таким образом, если газу было передано количество теплоты 100 Дж и его внутренняя энергия увеличилась на 400 Дж, то над газом была совершена работа в размере 300 Дж.