При изотермическом процессе температура системы остается постоянной. Это значит, что внутренняя энергия идеального газа не изменяется, так как внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры.

Давайте разберемся, почему это так:

1. Определение изотермического процесса: Это процесс, при котором температура системы остается постоянной. В термодинамике это означает, что вся энергия, подаваемая в систему или выводимая из нее, идет на работу, а не на изменение внутренней энергии.
2. Формула для внутренней энергии: Для идеального газа внутренняя энергия определяется как U = (3/2)nRT для одноатомного газа, где n — количество молей, R — универсальная газовая постоянная, T — температура. Поскольку T остается постоянной в изотермическом процессе, внутренняя энергия U не изменяется.
3. Первый закон термодинамики: Он гласит, что изменение внутренней энергии системы равно количеству тепла, добавленного в систему, минус работа, выполненная системой: ΔU = Q - W. В изотермическом процессе, поскольку ΔU = 0, это означает, что Q = W, то есть все тепло, добавленное в систему, идет на выполнение работы.

Таким образом, в изотермическом процессе внутренняя энергия системы остается без изменений.