Для решения этой задачи воспользуемся первым законом термодинамики, который гласит:
[ \Delta Q = \Delta U + \Delta W ]
где:
- ( \Delta Q ) — количество теплоты, полученное системой (в данном случае 100 Дж),
- ( \Delta U ) — изменение внутренней энергии системы (в данном случае -100 Дж, так как внутренняя энергия уменьшилась),
- ( \Delta W ) — работа, совершенная над системой или системой над окружающей средой.
Подставляя данные значения в уравнение, получаем:
[ 100 Дж = -100 Дж + \Delta W ]
Отсюда:
[ \Delta W = 100 Дж + 100 Дж ]
[ \Delta W = 200 Дж ]
Таким образом, работа, совершенная внешними силами над газом, равна 200 Дж. Это означает, что внешние силы совершили работу в 200 Дж над газом, что компенсировало потерю внутренней энергии газа и привело к общему балансу энергии с учетом полученной газом теплоты.