Задание №8 — Первое начало термодинамики

Решение:

На рисунке диаграмма в координатах $V$–$T$. Переход $1 \to 2$ изображён вертикальным отрезком: объём газа растёт, а температура остаётся неизменной.

Значит, процесс изотермический: $T = \text{const}$.

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа $U = \frac{3}{2}\nu R T$ зависит только от температуры, поэтому

$$\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\,\Delta T = 0.$$

Совершённая газом работа 4 кДж на этот вывод не влияет: по первому началу термодинамики вся подведённая теплота при $T = \text{const}$ идёт на работу газа, а внутренняя энергия не меняется.

Ответ: 0