💡 ヒント：熱力学第一法則

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

気体の内部エネルギーは何で変わるか？――答えは「熱を加える」と「仕事をされる」の 2 つだけ。これが熱力学第一法則。エネルギー保存則の熱バージョンです。

ガスコンロで加熱（熱）、自転車のポンプで圧縮（仕事）――どちらも気体の内部エネルギー（≒温度）を上げる。両者を同時に与えれば、その合計だけ \(U\) が増えるという発想です。

✏️ 求めるもの

気体に与えた熱量 \(Q\) と外部からされた仕事 \(W\) から、内部エネルギーの変化 \(\Delta U\) を求める。符号の約束（受熱・受仕事を正）を守ることが最重要。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. Q の符号を確認：気体が熱を受け取れば +、放出すれば −
  2. W の符号を確認：外部から圧縮されれば +、気体が膨張して仕事をすれば −
  3. 足すだけ：\(\Delta U = Q + W\)。代入して計算
  4. 符号で意味を確認：\(\Delta U > 0\) なら温度上昇、\(< 0\) なら温度低下
注意

教科書によっては「気体がした仕事 \(W'\)」を使い \(\Delta U = Q - W'\) と書く流儀もあります。今回の問題は \(W\) の定義（受け取った仕事 or した仕事）を必ず確認すること。