Изотермический процесс — это термодинамический процесс, происходящий при постоянной температуре. Один из основных законов термодинамики гласит, что изменение внутренней энергии идеального газа при изотермическом процессе равно нулю. Это связано с тем, что внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, и если температура не меняется, то и внутренняя энергия остаётся неизменной.
Таким образом, изменение внутренней энергии газа (\Delta U) при изотермическом процессе равно 0.
Далее, первый закон термодинамики устанавливает связь между переданным количеством теплоты (Q), работой газа (A) и изменением внутренней энергии (\Delta U) следующим образом:
[ \Delta U = Q - A ]
Подставляя известные значения, получаем:
[ 0 = 2 \times 10^8 \, \text{Дж} - A ]
Отсюда работа, совершенная газом, равна:
[ A = 2 \times 10^8 \, \text{Дж} ]
Итак, при изотермическом процессе изменение внутренней энергии газа равно 0, а работа, совершенная газом, составляет (2 \times 10^8 \, \text{Дж}).