Чтобы определить изменение внутренней энергии газа, можно воспользоваться первым законом термодинамики. Этот закон выражается следующим образом:
[
\Delta U = Q - A,
]
где:
- (\Delta U) — изменение внутренней энергии газа,
- (Q) — количество теплоты, подведённой к системе (в данном случае к газу),
- (A) — работа, совершённая системой.
В данном случае к газу подведено 1600 джоулей теплоты ((Q = 1600 \, \text{Дж})), и над газом совершена работа по сжатию в размере 400 джоулей. Обратите внимание, что если работа совершается над газом (то есть газ сжимается), то работа считается положительной в контексте этой формулы.
Подставим известные значения в уравнение:
[
\Delta U = 1600 \, \text{Дж} - 400 \, \text{Дж} = 1200 \, \text{Дж}.
]
Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно 1200 джоулям. Это значит, что внутренняя энергия газа увеличилась на 1200 джоулей вследствие подведения теплоты и совершения работы над газом.