Давайте решим вашу задачу по шагам.

1. Внутренняя энергия идеального одноатомного газа.

Внутренняя энергия (U) одноатомного газа рассчитывается по формуле:

U = (3/2) * n * R * T

где:

• n – количество молей газа (в данном случае ⅔ моль);
• R – универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль•К);
• T – температура в Кельвинах (в данном случае 100 K).

Теперь подставим значения в формулу:

U = (3/2) * (2/3) * 8,31 * 100

Сначала вычислим (3/2) * (2/3):

• (3/2) * (2/3) = 1.

Теперь подставим это значение:

U = 1 * 8,31 * 100 = 831 Дж.

Таким образом, внутренняя энергия газа составляет 831 Дж.

2. Работа, совершенная при изобарном сжатии газа.

Работа (A) при изобарном процессе рассчитывается по формуле:

A = P * ΔV

где:

• P – давление (105 Па);
• ΔV – изменение объема (в данном случае -0,002 м³, так как объем уменьшается).

Теперь подставим значения в формулу:

A = 105 * (-0,002)

A = -0,21 Дж.

Знак минус указывает на то, что работа совершается над газом (он сжимается).

3. КПД тепловой машины и количество теплоты, отданной холодильнику.

КПД (η) тепловой машины рассчитывается по формуле:

η = W / Q1

где:

• W – полезная работа (300 Дж);
• Q1 – теплота, получаемая от нагревателя (в килоджоулях, но переведем в Дж: 1 кДж = 1000 Дж).

Если Q1 = 1 кДж, то Q1 = 1000 Дж. Теперь подставим значения:

η = 300 / 1000 = 0,3 или 30%.

Теперь найдем количество теплоты, отданной холодильнику (Q2):

Q2 = Q1 - W = 1000 - 300 = 700 Дж.

Итак, подводя итоги:

• Внутренняя энергия газа составляет 831 Дж;
• Работа, совершенная при сжатии газа, равна -0,21 Дж;
• КПД тепловой машины составляет 30%;
• Количество теплоты, отданной холодильнику, равно 700 Дж.