Как изменится внутренняя энергия системы, если она получает определенное количество тепла и совершает работу?

Внутренняя энергия системы изменяется, если она получает определенное количество тепла и совершает работу. В зависимости от знаков тепла и работы, изменение внутренней энергии может быть положительным (увеличение) или отрицательным (уменьшение).

Если система получает тепло (Q) и совершает работу (W), то изменение внутренней энергии (ΔU) определяется по формуле:

ΔU = Q — W

• Если система получает больше тепла, чем совершает работу (Q > W), то изменение внутренней энергии будет положительным. В этом случае система поглощает энергию, и её внутренняя энергия увеличивается.
• Если система совершает больше работы, чем получает тепла (W > Q), то изменение внутренней энергии будет отрицательным. В этом случае система выполняет работу за счёт своей внутренней энергии, и она уменьшается.
• Если система получает столько же тепла, сколько совершает работы (Q = W), то изменение внутренней энергии будет равным нулю (ΔU = 0). В этом случае энергия, поступающая в систему в форме тепла, полностью компенсируется работой, и внутренняя энергия системы не меняется.

Важно отметить, что внутренняя энергия системы может изменяться не только за счёт тепла и работы, но и за счёт других процессов, таких как химические реакции или изменение состояния системы. Формула ΔU = Q — W применяется исключительно для случая, когда изменение внутренней энергии обусловлено только тепловыми и механическими эффектами.