На сколько увеличилась внутренняя энергия гелия (газа, состоящего из одного атома), при увеличении его объема на 0,02

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы, связанные с изменением внутренней энергии системы газа при постоянном давлении и изменении объема. Формула, которую мы будем использовать, основана на первом законе термодинамики:

\(\Delta U = q - W\),

где \(\Delta U\) - изменение внутренней энергии системы, \(q\) - количество тепла, полученное системой, и \(W\) - работа, совершенная системой.

Отметим, что при постоянном давлении работа, выполняемая газом, может быть выражена следующей формулой:

\(W = P \cdot \Delta V\),

где \(P\) - постоянное давление газа, а \(\Delta V\) - изменение объема.

Теперь, когда у нас есть все необходимые формулы, мы можем приступить к решению задачи.

Дано:
Постоянное давление \(P = 300 \, кПа\).
Изменение объема \(\Delta V = 0.02 \, м^3\).

Так как у нас нет информации о получении или отдаче тепла системой, можно предположить, что изменение внутренней энергии \(\Delta U\) будет равным нулю.

Теперь мы можем подставить наши значения в формулу для работы:

\(W = P \cdot \Delta V = 300 \, кПа \cdot 0.02 \, м^3\).

Выполнив вычисления, получаем:

\(W = 6 \, кДж\).

Так как внутренняя энергия не изменилась (\(\Delta U = 0\)), то ответом на задачу будет: "Внутренняя энергия гелия не увеличилась при увеличении его объема на 0,02 м^3 при постоянном давлении 300 кПа."