Чтобы найти изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа, нам нужно использовать формулу для внутренней энергии. Для одноатомного газа изменение внутренней энергии можно выразить через температуру и количество вещества. Однако в данном случае мы можем использовать другой подход, так как у нас есть информация о давлении и изменении объема.

Изменение внутренней энергии (ΔU) для идеального газа можно выразить через работу, совершенную газом, и изменение температуры. Но в данном случае, так как мы рассматриваем процесс при постоянном давлении, мы можем использовать формулу:

где:

• n - количество молей газа
• Cv - удельная теплоемкость при постоянном объеме (для одноатомного газа Cv = 3/2 * R)
• ΔT - изменение температуры

Однако, чтобы найти ΔU, мы можем также использовать работу, совершенную газом, в процессе расширения:

где:

• P - давление (500 кПа = 500000 Па)
• ΔV - изменение объема (0,03 м³)

Теперь подставим значения в формулу для работы:

1. W = 500000 Па * 0,03 м³ = 15000 Дж

Работа, совершенная газом, равна 15000 Дж. При постоянном давлении, изменение внутренней энергии равно работе, если не происходит теплообмена с окружающей средой. Таким образом, изменение внутренней энергии будет равно:

Таким образом, изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа при увеличении его объема на 0,03 м³ при постоянном давлении 500 кПа составляет 15000 Дж.