В процессе эксперимента внутренняя энергия газа уменьшилась на 60 кДж, а он совершил работу 45 кДж.

В данном случае речь идет о законе сохранения энергии в термодинамике, а именно о первом начале термодинамики, которое записывается в общем виде следующим образом:

где:

• $\Delta U$ – изменение внутренней энергии системы (газа),
• $Q$ – количество теплоты, переданное системе (газу),
• $A$ – работа, совершенная газом.

Из условия задачи известно, что внутренняя энергия газа уменьшилась на 60 кДж, то есть $\Delta U = -60$ кДж. Также известно, что газ совершил работу 45 кДж, то есть $A = 45$ кДж.

Подставляем эти значения в уравнение первого начала термодинамики:

Решаем уравнение относительно $Q$:

Отрицательное значение теплоты ($Q < 0$) означает, что газ не получил, а отдал 15 кДж теплоты в окружающую среду.

Вывод:

В процессе эксперимента газ потерял 60 кДж внутренней энергии, при этом он совершил работу 45 кДж, а оставшиеся 15 кДж ушли в окружающую среду в виде выделенного тепла. Это говорит о том, что процесс был охлаждающим, и газ отдавал энергию в виде работы и тепла.