Какое из следующих утверждений верно, если работа, выполненная внешними силами над одноатомным идеальным газом

Чтобы ответить на данную задачу, рассмотрим понятие внутренней энергии и работы, выполненной внешними силами над газом.

Внутренняя энергия газа представляет собой сумму кинетической энергии молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. Работа, совершенная внешними силами над газом, изменяет его внутреннюю энергию.

По условию задачи, работа, выполненная внешними силами над газом, составляет 2000 Дж, а его внутренняя энергия увеличивается на 0.5 кДж (= 500 Дж).

Теперь воспользуемся законом сохранения энергии, который гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы, совершенной над ним внешними силами и тепловому эффекту, происходящему между газом и окружающей средой.

Из этого закона следует следующее уравнение:
\(\Delta U = Q + W\),
где:
\(\Delta U\) - изменение внутренней энергии газа,
\(Q\) - тепловой эффект,
\(W\) - работа, совершенная внешними силами.

Так как нас интересует работа, то уравнение можно переписать следующим образом:
\(W = \Delta U - Q\).

Подставив известные значения, получаем:
\(2000 = 500 - Q\).

Теперь найдем значение теплового эффекта \(Q\):
\(Q = 500 - 2000\),
\(Q = -1500\) Дж.

Итак, получается, что тепловой эффект равен -1500 Дж.

Ответ: Работа, выполненная внешними силами над газом, составляет 2000 Дж, а его внутренняя энергия увеличивается на 0.5 кДж. Тепловой эффект, происходящий между газом и окружающей средой, составляет -1500 Дж.