Для решения задачи воспользуемся первым законом термодинамики:
\[ \Delta U = Q - A, \]
где \(\Delta U\) — изменение внутренней энергии, \(Q\) — количество теплоты, отданное или поглощённое газом, \(A\) — работа, совершённая газом.
На TV-диаграмме видно, что в процессе от состояния 1 до состояния 2 температура остается постоянной, это изобарический процесс. Для одноатомного идеального газа изменение внутренней энергии (\(\Delta U\)) при постоянном объёме можно определить по формуле:
\[ \Delta U = \frac{3}{2} nR \Delta T. \]
Поскольку температура не меняется в процессе 1-2 (\(\Delta T = 0\)), \(\Delta U = 0\).
Таким образом, первое уравнение термодинамики упрощается до:
\[ 0 = Q - A \quad \Rightarrow \quad Q = A. \]
Поскольку работа, совершенная внешними силами, равна 5 кДж, количество теплоты, отданное газом, будет также 5 кДж. Поэтому верный ответ:
b. 5 кДж