Если идеальный газ отдал количество теплоты 100 Дж и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж, то работа, совершённая газом, равна: 1) –200 Дж; 2) 200 Дж; 3) 100 Дж; 4) 0 Дж.

Правильный ответ: 4) 0 Дж.

Используем первое начало термодинамики в виде:

где:

— количество теплоты, полученное газом,

— изменение внутренней энергии газа,

— работа, совершённая газом.

По условию газ отдал количество теплоты 100 Дж. Значит, для газа теплота отрицательна:

Внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж, значит:

Подставим в формулу:

Отсюда:

То есть вся потеря внутренней энергии пошла на отдачу теплоты, а работа газом не совершалась.

Ответ: 4) 0 Дж.