Para determinar a energia interna do sistema, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica, que afirma que a variação da energia interna de um sistema é igual à soma do calor absorvido pelo sistema e do trabalho realizado pelo sistema.

Portanto, neste caso, a variação da energia interna (ΔU) pode ser calculada da seguinte forma:

ΔU =Calor absorvido + Trabalho realizado
ΔU =20.000 J - 5.000 J
ΔU =15.000J

Conseqüentemente, a energia interna do sistema aumenta em 15.000 joules como resultado da absorção de 20.000 joules de calor e da realização de 5.000 joules de trabalho.