Для решения этого вопроса можно использовать первый закон термодинамики, который гласит:
[ \Delta U = Q - A, ]
где:
- ( \Delta U ) — изменение внутренней энергии газа,
- ( Q ) — количество теплоты, переданное газу,
- ( A ) — работа, совершённая газом.
По условию задачи, газу передано количество теплоты ( Q = 35 ) кДж, и газ совершил работу ( A = 20 ) кДж.
Подставим эти значения в уравнение:
[ \Delta U = 35 \, \text{кДж} - 20 \, \text{кДж} = 15 \, \text{кДж}. ]
Таким образом, изменение внутренней энергии этого газа равно 15 кДж.
Это означает, что, хотя часть переданной теплоты была использована для совершения работы (20 кДж), оставшаяся часть (15 кДж) пошла на увеличение внутренней энергии газа. Внутренняя энергия связана с температурой и движением молекул газа: при её увеличении молекулы начинают двигаться быстрее, что в большинстве случаев приводит к повышению температуры газа, если процесс происходит при постоянном объёме.