Чтобы определить изменение внутренней энергии газа, можно воспользоваться первым началом термодинамики. Оно формулируется следующим образом:
[
\Delta U = Q - A,
]
где (\Delta U) — изменение внутренней энергии, (Q) — количество теплоты, переданной системе, а (A) — работа, совершенная системой.
Важно отметить, что в данном случае работа совершена над системой внешними силами, поэтому в уравнении первого начала термодинамики работа будет иметь положительный знак. Таким образом, уравнение можно переписать как:
[
\Delta U = Q + A.
]
Теперь подставим данные из условия задачи:
- (Q = 300 \, \text{Дж}) (количество теплоты, переданное газу),
- (A = 500 \, \text{Дж}) (работа, совершенная над газом).
Подставим эти значения в уравнение:
[
\Delta U = 300 \, \text{Дж} + 500 \, \text{Дж} = 800 \, \text{Дж}.
]
Таким образом, изменение внутренней энергии газа равно (800 \, \text{Дж}).
Правильный ответ: г) 800 Дж.