Какова работа, совершенная внешними силами над системой, если система поглотила 3,2 кДж теплоты и ее внутренняя энергия

Морозный_Полет

3

При рассмотрении работы внешних сил над системой, необходимо использовать закон сохранения энергии. Закон сохранения энергии гласит, что изменение внутренней энергии системы равно сумме работы внешних сил и тепловому эффекту.

Дано:
Тепло, поглощенное системой (Q) = 3,2 кДж
Изменение внутренней энергии системы (ΔU) = 2,2 кДж

Мы ищем работу внешних сил (W).
Из вышеуказанного закона сохранения энергии, мы можем записать уравнение:

ΔU = Q + W

Подставим известные значения:

2,2 кДж = 3,2 кДж + W

Теперь выразим W:

W = 2,2 кДж - 3,2 кДж

W = -1 кДж

Таким образом, работа внешних сил, совершенная над системой, равна -1 кДж. Отрицательный знак означает, что работа совершена над системой, а не системой самой по себе.

Обоснование:
Когда система поглощает тепло (Q), ее внутренняя энергия (U) увеличивается. Если энергия больше только из-за поглощенного тепла, значит, работа внешних сил была отрицательной (работа совершена над системой). Это может быть связано, например, с сжатием системы внешними силами, в результате которого энергия переходит из сжимающих сил во внутреннюю энергию системы. Поэтому совершенная работа должна быть отрицательной, чтобы сохранить описанный процесс энергетически согласованным.