5) Какое количество теплоты было подведено к гелию, если работа, совершаемая газом при изобарном расширении, составляет 2 кДж? Чему равно изменение внутренней энергии гелия?

Для одноатомного идеального газа (гелия) при изобарном процессе \(A=nR\Delta T\), а изменение внутренней энергии \(\Delta U=\frac{3}{2}nR\Delta T\). Следовательно, \(\Delta U=\frac{3}{2}A=\frac{3}{2}\cdot2=3\) кДж.

По первому началу термодинамики \(Q=\Delta U+A=3+2=5\) кДж. Внутренняя энергия увеличилась вследствие передачи газу теплоты.

Ответ: подведено 5 кДж теплоты; внутренняя энергия увеличилась на 3 кДж.