На Тр-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального газа неизменной массы. Газ совершил работу, равную 5 кДж. Количество теплоты, полученное газом, равно: 1) 0 кДж 2) 3 кДж 3) 3,5 кДж 4) 5 кДж

Правильный ответ: 4) 5 кДж.

По первому началу термодинамики:

где
$Q$ — количество теплоты, полученное газом,
$\Delta U$ — изменение внутренней энергии,
$A$ — работа, совершённая газом.

На $T$-$p$ диаграмме процесс соответствует постоянной температуре, то есть процесс является изотермическим.

Для идеального газа внутренняя энергия зависит только от температуры. Если температура не меняется, то

Тогда по первому началу термодинамики:

Газ совершил работу:

Следовательно,

Ответ: 4) 5 кДж.