2. Над идеальным газом совершена работа внешними силами таким образом, что в любой момент времени совершенная работа равна изменению внутренней энергии газа. Какой процесс осуществлен? 1) адиабатный 2) изобарный 3) изохорный 4) изотермический 5) такой процесс невозможен.

Изучим каждый процесс и вспомним, что они означают: * Адиабатный процесс: процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой. $$Q = 0$$. В этом случае, изменение внутренней энергии равно работе, совершенной над газом или газом над внешними силами. $$\Delta U = -A$$ (где A - работа, совершённая газом, а не над газом). * Изобарный процесс: процесс, происходящий при постоянном давлении. $$P = const$$. * Изохорный процесс: процесс, происходящий при постоянном объеме. $$V = const$$. При изохорном процессе работа не совершается: $$A = 0$$. * Изотермический процесс: процесс, происходящий при постоянной температуре. $$T = const$$. В этом процессе изменение внутренней энергии равно нулю: $$\Delta U = 0$$. В задаче сказано, что работа, совершенная над газом равна изменению внутренней энергии. В адиабатном процессе изменение внутренней энергии равно работе, совершённой над газом, но с обратным знаком. Однако, в задаче работа совершается *над* газом, и она *равна* изменению внутренней энергии. Это означает, что процесс не является адиабатным. Рассмотрим первый закон термодинамики: $$\Delta U = Q - A$$, где: $$ \Delta U$$ - изменение внутренней энергии, $$Q$$ - количество теплоты, подведенное к системе, $$ A$$ - работа, совершенная системой против внешних сил. В нашей задаче работа совершается *над* газом, а не газом. Значит, надо изменить знак работы. И, по условию, работа, совершаемая *над* газом, равна изменению внутренней энергии. Тогда можно записать: $$ \Delta U = Q + A_{внеш}$$, где $$A_{внеш}$$ - работа внешних сил (работа, совершаемая над газом). По условию задачи: $$ \Delta U = A_{внеш}$$. Подставим это в первое уравнение: $$ A_{внеш} = Q + A_{внеш}$$. Тогда: $$Q = 0$$. Это означает, что теплообмен отсутствует, и процесс является адиабатным. Но! В адиабатном процессе изменение внутренней энергии равно работе, совершённой газом, а не над газом. В условии это специально оговорено. Давайте рассмотрим ситуацию, когда изменение внутренней энергии равно нулю. Это происходит при изотермическом процессе. Но это противоречит условию, что совершаемая работа равна изменению внутренней энергии. Теперь обратим внимание на условие "в любой момент времени". Это означает, что изменение внутренней энергии постоянно равно работе внешних сил. $$ \Delta U = A_{внеш}$$. Это невозможно ни в одном из перечисленных процессов, кроме одного - адиабатного, но в адиабатном знаки работ разные. Из-за противоречивости условия задачи наиболее вероятный ответ - 5. Ответ: 5