При изобарном нагревании газообразный гелий получил ко- личество теплоты 100 Дж. Каково изменение внутренней энергии гелия? Масса гелия в данном процессе не менялась,

При изобарном (постоянном давлении) нагревании газа изменение внутренней энергии можно рассчитать с использованием первого закона термодинамики, который выражается формулой:

\[ \Delta U = Q - A, \]

где:

• \( \Delta U \) — изменение внутренней энергии,
• \( Q \) — количество теплоты, переданного системе,
• \( A \) — работа, совершенная системой.

При изобарном процессе работа, совершаемая газом, может быть выражена через изменение объема \( \Delta V \) и давление \( P \):

\[ A = P \Delta V. \]

Таким образом, если в процессе нагревания объём газа увеличивается, то работа будет равна \( P \Delta V \), и эта работа будет отнимать от количества теплоты \( Q \).

Для гелия, который является идеальным газом, при нагревании при постоянном давлении работа, совершаемая газом, будет всегда больше нуля, если он расширяется. Однако в условиях задачи не указано, подразумевает ли процесс изменение объема или работа газа равна нулю.

Если принять, что работа в данном процессе равна нулю (например, если объём газа не изменялся), тогда:

\[ \Delta U = Q - 0 = Q = 100 \, Дж. \]

Итак, изменение внутренней энергии гелия при изобарном нагревании, если работа равна нулю, составляет 100 Дж.