Аэростат объемом 500 м3 наполнен гелием под давлением 105 Па. В результате солнечного нагрева температура газа в аэростате поднялась от 10 0 С до 25 0 С. Насколько увеличилась внутренняя энергия газа?

Данные задачи: V (объем рассматриваемого аэростата) = 500 м³; P1 (первоначальное давление) = 10⁵ Па; T1 (первоначальная температура гелия) = 10 ºС = 283 К; T2 (конечная температура) = 25 ºС = 298 К.

Постоянные: i (число степеней свободы газа гелия) = 3.

Увеличение внутренней энергии гелия в рассматриваемом аэростате определим по формуле: ΔU = 0,5 * i * (m / M) * R * ΔT = 0,5 * i * P * V / Т1 * (T2 - Т1).

Расчет: ΔU = 0,5 * 3 * 10⁵ * 500 / 283 * (298 - 283) = 3,98 * 10⁶ Дж.

Ответ: Внутренняя энергия газа гелия в рассматриваемом аэростате увеличилась на 3,98 МДж.