Для решения этой задачи можно использовать уравнение идеального газа: PV = nRT.
Поскольку газ является одноатомным, у нас есть n = N/NA, где N - количество молекул газа, а NA - постоянная Авогадро.
Можно переписать уравнение как PV = (N/NA)RT.
Давление газа (P) и объем (V) меняются, а количество молекул газа (N), постоянная Авогадро (NA) и газовая постоянная (R) остаются постоянными.
Мы ищем теплоту (Q), поэтому можно переписать уравнение как Q = ΔU + W, где ΔU - изменение внутренней энергии газа, а W - работа.
Поскольку у нас свободный поршень, работа равна нулю, поэтому уравнение принимает вид Q = ΔU.
Мы можем найти изменение внутренней энергии, используя формулу ΔU = ncVΔT, где nc - количество молекул газа, a cV - молярная удельная теплоемкость при постоянном объеме.
Мы знаем, что объем увеличивается на 2 л, поэтому ΔV = 2 л = 0,002 м³.
Теперь можем выразить ΔU = ncVΔT как ΔU = (N/NA) cV ΔT.
Используя PV = (N/NA)RT, можем выразить ΔT как ΔT = ΔP V /(N/NA) R.
Подставляем значения в уравнение: ΔT = (1,5*10^5 Па) * 0,002 м³ / ((N/NA) * R).
Имея все значения, найдем количество теплоты (Q) как Q = ΔU = (N/NA) cV ΔT.
Нет достаточной информации для расчета значения Q. Я не могу дать точный ответ на ваш вопрос.
