編末問題では、気体の状態変化(等圧・等温・断熱・等積)を組み合わせたサイクル問題や、熱効率と組み合わせた応用問題が出ます。基本式は変わりません:\(\Delta U = Q - W\)。
ポイントは「内部エネルギーは状態量(最初と最後の温度だけで決まる)」、一方「Q や W は経路によって変わる」こと。
気体のサイクルでの仕事・吸熱・排熱、または、ある状態変化での内部エネルギー変化と熱量。
サイクル問題では、内部エネルギーは始点と終点が同じなので 1 周回ると \(\Delta U = 0\)。これを使って未知の量を逆算できる。図形の面積が「正味の仕事」を表すことも重要。